前幾天我看了一個新聞,7月21日,中國首座商業氦氣工廠在寧夏鹽池縣正式投入運營。
有的小夥伴可能就要問了,氦氣是啥,幹啥用的?
氦排在元素周期表第二位,大家上中學時一定都已經把「氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖」背的滾瓜爛熟。氦是所有元素裡第二輕的,只比氫重,在工業中是很常用的原料。大家的電腦硬碟,現在很多都已經開始填充氦氣以提高其性能。另外,氦還可以用來填充飛艇,因為它足夠輕,可以提供充足的上升力,而且氦氣又是惰性氣體,化學性質非常不活潑,所以它不會像氫氣一樣動不動就來個爆炸。
說到飛艇,肯定很多小夥伴都會聯想到80後都玩過的遊戲《紅色警戒2》裡的基洛夫飛艇。而在史實中,基洛夫飛艇的原型是德國在19世紀30年代建造的飛艇,用於載客,和現在的飛機差不多。恰恰是因為氦氣當時幾乎全由美國開採,而美國通過法案禁止氦氣出口,導致德國不得不在飛艇中填充氫氣,引發了1937年著名的「興登堡」號飛艇空難。
直到今天,氦氣開採依然很難。它只在天然氣礦裡伴生,含量達到0.4%就可以算作是富礦。世界上60%以上的氦氣依然由美國開採,故而我國首座商業氦氣工廠的建立是意義十分重大的。而很多小夥伴不知道的是,氦氣在水下考古中也會被用到。
眾所周知,我們呼吸的空氣中78%為氮氣,21%為氧氣,1%為其他氣體。在潛水時,隨著深度的提升,氣體的壓力會成倍增長,導致氮氣、氧氣對人體的影響力倍增。當深度達到40米時,78%的氮氣會發揮5倍的作用,導致人出現氮醉,症狀就跟喝高了差不多,人的自制力會明顯減弱,做出各種匪夷所思的舉動。聽起來滑稽,可是在40米的水下,一旦人因為氮醉而吐出了呼吸器,或者隨意的下潛、上升、失去神智,就會導致悲劇性的後果。
而21%的氧氣在達到60多米深度的時候,就會造成氧中毒。症狀是中樞神經抽搐,同樣會導致潛水員咬不住呼吸器,後果是致命的。所以朋友們,不要以為吸純氧是一件樂事,你大概從來不知道氧氣也能變成毒氣。小吸怡情,大吸傷身。
也就是說,要想潛入大深度的水下,氧氣含量不能太高,氮氣含量也不能太高。於是,潛水員就想到了在氣瓶中填入氦氣,同時降低氮氣和氧氣的含量。在國際上,只提高氧氣含量、降低氮氣含量的潛水叫做nitrox,而混入氦氣進行氦氮氧混合氣的潛水叫做trimix。
氦氮氧混合氣潛水,所攜帶的氣瓶要遠遠多於普通的空氣潛水。空氣潛水帶一支氣瓶,而氦氮氧混合氣潛水往往要帶四支氣瓶,兩支背在身後,兩支挎在身側。多支氣瓶自然不能想吸哪個吸哪個,大深度潛水有專業的流程,需要大量的訓練後才能使用。
目前我國的水下考古事業,對30米以內深度的沉船,已經調查的七七八八,暫時難有更多重大發現。水下考古人高瞻遠矚,早早的就把目光投向了更大的深度,並為此儲備人才。從2009年-2013年,我國分別送4批水下考古隊員中的精英前往菲律賓,學習60米深度的氦氮氧混合氣潛水。少數頂尖人才甚至學習了100米深度的混合氣潛水。100米啊兄弟,高於100米的樓都得算超高層建築了,下潛100米那是什麼概念,不僅需要頂尖的技術,更需要過硬的心理素質,克服一望無際的深海帶來的恐懼感和孤寂感。
隨著不斷的培訓,水下考古隊員中擁有大深度潛水專業技能的人才逐漸充盈。現在我國又建設了第一座商用氦氣工廠,可以預見,未來必須使用氦氣的大深度潛水,有望降低成本。或許會給我國的水下考古事業,帶來新的篇章。