氦氣

氦元素是僅次於氫元素的宇宙中含量第二的元素，占星系星體大約24%的質量。天文學家讓森（Pierre Jules cesar Janssen）和洛克耶（Joseph Norman Lockyer）在1868年觀察到一條太陽光中的未知特徵譜線而發現的。但是一直到1895年，英國化學家拉姆齊（William Ramsay）爵士才在一個富含鈾的放射性礦脈中發現地球上也有氦。1903年，美國的天然氣油田中發現了大量的氦。 ^[4] 

常温下，氦氣是一種極輕的無色、無臭、無味的單原子氣體。是所有氣體中最難液化的，是不能在標準大氣壓下固化的物質。液化後温度降至2.174K時，具有表面張力很小、導熱性很強、黏度極低等特殊性質。利用液態氦可以得到接近絕對零度的低温。 ^[1] 

化學性能穩定，進行低壓放電時顯深黃色。一般不生成化合物，在低壓放電管中受激發可形成He²⁺、HeH等離子及分子。一般狀態下很難和其他物質發生反應，在特定條件下和某些金屬可形成化合物。 ^[5]  液態氦在温度下降至2.18K時，性質會發生突變，黏度極小，成為一種超流體，能沿容器壁向上流動，熱傳導性為銅的800倍，成為導熱性能極佳的熱導體，其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。這種異常的液體叫做液氦Ⅱ，正常的液態氦叫做液氦Ⅰ。 ^[3] 

1、氦氣可作為火箭液體燃料的壓送劑和增壓劑，大量用於導彈、宇宙飛船和超音速飛機上。 ^[1] 

2、氦用作冶煉及焊接時的保護氣體，這在造船以及飛機、宇宙飛船、火箭和武器的製造等方面非常重要。 ^[1] 

3、氦氣有優良的滲透性， ^[2]  用於核反應堆的冷卻，火箭和核反應堆的一些管道及電子和電氣裝置等的檢漏。 ^[1] 

4、氦氣是具有理想氣體性質的氣體，是極低温度下蒸氣壓温度計的理想用氣。 ^[2] 

5、氦氣的質量密度、重量密度都低，且不易燃，可用來填充燈泡、霓虹燈管，也是理想的氣球及飛艇用氣。 ^[3] 

6、液體氦可獲得接近絕對温度（-273℃）的低温，用於製造超導設備。 ^[2] 

7、氦氣惰性氣體的一種，在血液中的溶解度較氮氣低，因而其麻醉性低於氮氣，所以常將氦氣與氧氣混合，作為潛水員的呼吸用氣體。 ^[3] 

1、包裝

氦氣一般用高壓鋼瓶包裝，鋼瓶顏色為灰色，標綠色“氦”字，氣態氦的充裝應按照國標GB14194進行，中國包裝貯運危險性分類：第2.2類不燃氣體，中國危險貨物包裝標誌：5。 ^[6] 

2、儲運

氦氣無腐蝕性，常温下可使用任何通用材料貯存，低温下主要採用銅、鋁和不鏽鋼材質。可用氣態和液態方式貯存，氣瓶應貯存於陰涼、通風的倉庫內，温度不宜超過30℃，遠離火種和熱源，防止陽光直射，應與易燃易爆、可燃物分開存放。 ^[6] 

氦氣可用管道輸送也可用運輸式罐裝容器直接輸送，其罐裝容器為1L~30m³。液氦在工業上使用液氦運輸貯槽或固定貯罐來運輸和長期貯存，其容積一般100~500L。 ^[6] 

氦氣應在通風良好、安全且不受天氣影響的地方直立存儲，存儲温度不可高於52℃。存儲區域內不應有可燃性材料並遠離頻繁出入處和緊急出口，沒有鹽或其他腐蝕性材料存在。對於還未使用的氣瓶應保護好閥蓋和輸出閥的密封完好，將空瓶與滿瓶分開存放。避免過量存儲和存儲時間過長，保持良好的存儲記錄。 ^[6] 

氦氣在使用過程中應採取先進先出原則，用合適的手推車來移動容器，不能拉、滾動或滑動鋼瓶，不要試圖抓住氣瓶的蓋子來拎起它；應保證氣瓶在使用的全過程中為固定狀態，用一個減壓調節閥或獨立的控制閥安全地從氣瓶內釋放氣體，單向閥來防止倒流；不要加熱氣瓶以使壓力和排出量加大，如果使用者在操作氣瓶閥時有困難，需停止使用；應使用可調節的帶扳手來打開過緊或生鏽的閥蓋，不可將工具（如扳手，螺絲刀，撬棍等）插入閥蓋內，否則會損壞閥並引起泄漏；氦氣與所有的普通材料都是相容的，管線和設備的設計要滿足壓力的需要。 ^[6] 

氦氣是無毒的，但它可以通過置換空氣中的氧而造成窒息危險。較長時間吸入含氧<10%的空氣可導致腦組織損傷或死亡，最初的症狀包括噁心、嘔吐和哮喘，暴露在這樣的大氣中的人不能自救或呼救。吸入純氦氣會立即失去知覺並且幾乎立即死亡。在大量使用氣態氦或液氦時，應在通風良好的地方進行，以避免形成缺氧空氣。 ^[7] 

含氦天然氣包括來自天然氣田的氣層、油氣田的氣層、油氣層中的天然氣，以及油層中的天然氣等。已知有工業價值的含氦天然氣，分佈在從寒武紀到新近紀等不同地質時代的地層中，主要產於古生界和中生界中，尤以古生界為最。此外，在温泉分佈區、礦化熱滷水中及空氣中也含有氦。 ^[1] 

2022年6月27日，在第二十四屆中國科協年會閉幕式上，中國科協隆重發布10個對工程技術創新具有關鍵作用的工程技術難題，其中包括“ 如何從低品位含氦天然氣中提取氦氣？”。 ^[8]