自從人類意識(shí)到它們作為能源的價(jià)值以來，在提取和燃燒化石燃料的過程中釋放的二氧化碳 (CO 2 ) 導(dǎo)致了地球大氣的重大變化。通常伴隨 CO 2的是良性氣體，例如可用于追蹤此類排放的氦 (He)。

長期以來，科學(xué)家們一直推測大氣中He 4（氦的同位素）的數(shù)量正在增加，因?yàn)樗c天然氣和其他碳?xì)浠衔锎嬖谟谙嗤膬?chǔ)層中。但迄今為止，測量結(jié)果相互矛盾且不..?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種測量惰性氣體的新方法，揭示了幾十年前的難題。

斯克里普斯海洋研究所大氣化學(xué)家和博士后研究員Benjamin Birner說：“通過我們的測量，我們..次能夠證明該理論實(shí)際上是正確的，即大氣中的氦濃度正在增加?！?nbsp;

這一新發(fā)現(xiàn)可以引導(dǎo)科學(xué)家更好地識(shí)別大氣中 CO 2的來源，從而指導(dǎo)控制排放的政策。He 4的增加也引發(fā)了對(duì)其同位素伴侶He 3 以及潛在未發(fā)現(xiàn)的天然氣儲(chǔ)層的質(zhì)疑，該儲(chǔ)層是一些研究和商業(yè)行業(yè)的關(guān)鍵資源。

氦與化石燃料

一些礦物質(zhì)天然含有鈾和釷。這些放射性元素經(jīng)過數(shù)百萬年衰變?yōu)榉€(wěn)定的元素，在此過程中釋放出He 4。由于He 4 是一種惰性氣體，它不易與其他元素結(jié)合，隨著時(shí)間的推移會(huì)慢慢從其主體晶體中泄漏出來。地殼中的流氓氦在逃逸到大氣之前向地表滲透。

“如果你的地質(zhì)環(huán)境適合包含天然氣，那么它可能也適合捕獲氦氣?！?/span>

在某些情況下，上升的氣體被困在不透水的蓋層之下。從埋藏的烴源巖中逸出的天然氣也通過地下上升并與氦一起被困住。“當(dāng)人類出現(xiàn)并從這些儲(chǔ)層中提取氣體時(shí)，他也被解放了。隨著工業(yè)時(shí)代開始以來化石燃料使用量的增長，他應(yīng)該充斥著大氣?？茖W(xué)家們一直在尋找它。不幸的是，迄今為止，相互矛盾的數(shù)據(jù)混淆了大氣中氦氣長期上升的任何證據(jù)——一些研究測量了增加，而另一些研究顯示幾乎沒有變化。

..的He 4 測量

Birner 及其同事開發(fā)了一種計(jì)算He 4 的新方法，其精度高于以往任何研究。

首先，他們獲得了樣本。由于氦氣的泄漏性質(zhì)，空氣樣本難以儲(chǔ)存，科學(xué)家不得不挖掘古老空氣的創(chuàng)造性來源。過去的一項(xiàng)研究從化油器內(nèi)部抽取空氣并密封金屬滾球游戲球?！昂げ粫?huì)通過金屬擴(kuò)散。所以你必須找到一些好的金屬盒子，”洛林大學(xué)的地球化學(xué)家伯納德馬蒂說，他沒有參與這項(xiàng)研究。自 1970 年代以來，Birner 及其同事將科學(xué)家們偶爾收集的金屬罐中儲(chǔ)存的氣體用于其他實(shí)驗(yàn)。

然后，該小組測量了He 4 和氮 (N 2 )的比例隨時(shí)間的變化。多年來，大氣中的氮含量保持相對(duì)穩(wěn)定；因此，樣品之間比率的任何變化都表明He 4 的量發(fā)生了變化。根據(jù)這項(xiàng)研究，研究人員發(fā)現(xiàn)可追溯到 1974 年的空氣樣本中的He 4 顯著增加——比地球自然過程的預(yù)期高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)。這一增長也大于商業(yè)和研究應(yīng)用所釋放的少量。

“我認(rèn)為我們將更多地了解..如何從氦氣中運(yùn)作。”

由于He 4 現(xiàn)在可以被..測量并且明顯增加，因此科學(xué)家可以追蹤相關(guān)溫室氣體（如二氧化碳）的來源。4與煤炭和石油等其他化石燃料相比，天然氣中的 He 濃度..高。Birner 說，通過測量空氣樣本中He 4 和碳的含量，科學(xué)家們希望確定有多少總排放量來自天然氣燃燒，而不是汽車或燃煤電廠。 

令人驚訝的是，對(duì)于地球的自然碳排放，科學(xué)家們還有很多需要了解。Marty 說，用氦氣追蹤碳的..方法可以幫助他們確定有多少是大自然泵入大氣的。

新數(shù)據(jù)解決了長期以來關(guān)于大氣中He 4 的爭論。“他們是偉大的測量，”馬蒂說。但是，他補(bǔ)充說，它們提出了一個(gè)有趣的問題。

早期的研究，包括 Marty 及其同事的一些研究，調(diào)查了空氣樣本中He 3 與He 4 的比率，以獲得大氣中的He 4 濃度。He 3 是一種天然存在的氦的穩(wěn)定同位素?？捎玫?...的He 3/ He 4 測量表明，該比率在大氣中隨時(shí)間而變化。這項(xiàng)研究中的研究人員獨(dú)立觀察到He 4 增加的事實(shí)意味著He 3 也必須增加。

He 3他在地球上是稀有的；它主要是從我們星球形成過程中遺留下來的地幔水庫中釋放出來的。它也是由..射線轟擊、太陽風(fēng)和星際氣體以及制造核武器產(chǎn)生的。但這些來源都無法解釋進(jìn)入大氣層的數(shù)量。“這個(gè)信號(hào)大約是地質(zhì)通量的 10 倍，我們不知道如何解釋這個(gè)額外的He 3 的來源，”Birner 說。

“人們?cè)紤]飛到月球上開采He 3。這就是資源的重要性?！?/span>

He 3 用于低溫、核燃料和醫(yī)學(xué)成像等應(yīng)用。近幾十年來，隨著對(duì)..供應(yīng)的需求增加，它已成為一種稀缺資源。因此，未發(fā)現(xiàn)的He 3來源的前景很有趣。“人們?cè)紤]飛到月球上開采He 3。這就是資源的重要性，”Birner 說?！斑@在未來將變得更加重要，因?yàn)槔碚撋虾司圩兎磻?yīng)堆可以在He 3 上運(yùn)行。”

銷售與服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有“氦氣回收純化系統(tǒng)”等多項(xiàng)..。公司的營銷理念是“服務(wù)..、用戶至上”。公司長期致力于高壓氣源系統(tǒng)集成、惰性稀有氣體回收、測試控制系統(tǒng)集成、氣體工程檢測的數(shù)據(jù)采集、分析處理、綜合應(yīng)用的技術(shù)研究及服務(wù)。長期市場服務(wù)中，更加..并提升了公司系統(tǒng)集成能力，如復(fù)雜高壓、**壓控制系統(tǒng)，資源性及稀有氣體（氦氣、氬氣、氙氣等）回收，尤其在低溫超導(dǎo)、激光成型、粉末冶金、硬質(zhì)合金、增材制造等領(lǐng)域的氦氬氣回收，能夠極大的節(jié)省運(yùn)營成本，提高生產(chǎn)效率。

氫氣回收系統(tǒng)主要用于鎢鉬行業(yè)還原工序排出的廢氫，收集廢氫后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)增壓后由冷卻器冷卻，汽水他離器分離水份，然后進(jìn)入純化裝置主體部分，對(duì)氫氣進(jìn)行精制處理，經(jīng)處理后的氫氣中含氧量≤5ppm，H2O≤10ppm，N2≤900ppm。氫氣回收裝置分為中壓回收和常壓回收，中壓回收氫氣的增壓由壓縮機(jī)進(jìn)行，而常壓回收則由羅茨風(fēng)機(jī)來完成。

氬氣回收系統(tǒng)是對(duì)區(qū)熔單晶硅爐排出的氬氣進(jìn)行回收處理，通過膜片壓縮機(jī)穩(wěn)壓器進(jìn)入氬氣純化裝置主體部分進(jìn)行純化處理，使氬氣純度達(dá)到99.999%以上。氦氣回收系統(tǒng)一般按照用戶要求，以非標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)提供，其純度為99.999%以上。

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