我們在日常生活中常常能看到氣球,除了我們自己用嘴吹起的氣球之外,常見的氣球還有氫氣球和氦氣球。如果不小心撒開這兩種氣球,這兩種氣球就會朝天上飛。主要的原理和我們游泳的原理是類似的。人之所以能夠在游泳池里浮起來,是因為構(gòu)成人體的主要物質(zhì)是水,導(dǎo)致人體的密度和水接近,所以可以漂浮起來。而空氣是由78%的氮氣,21%的氧氣,剩余的1%由二氧化碳,水蒸氣以及稀有氣體組成。
空氣的密度是1.293千克/立方米,而氫氣的密度是0.089千克/立方米,氦氣的密度是0.12491千克/立方米,它們都要比空氣的密度小,所以在空氣中就會向上浮起來,由于我們看不到空氣,所以看起來這兩種氣球就是飄起來的。
不過,氫氣球已經(jīng)被用得越來越少了。這是因為氫氣是可以在空氣中燃燒的,如果有火苗,就有可能會爆炸。氫氣球爆炸的案例時有發(fā)生,為了安全起見,人們開始考慮使用氦氣球。
要知道氦氣屬于惰性氣體,不會發(fā)生爆炸。那氦氣球就真的可以替代氫氣球嗎?
事實并非如此,氦氣自身也有兩大巨大的缺陷,這兩個缺陷使得氦氣正在面臨被停用的局面。那氦氣都有哪些缺點呢?
安全隱患話說在1986年發(fā)生了一起氦氣球的事故,不僅引發(fā)了血案,還導(dǎo)致飛機停飛,高速公路關(guān)閉,造成了巨大的經(jīng)濟損失,那這到底是咋回事呢?
這個事情發(fā)生在美國俄亥俄州克里夫蘭,美國聯(lián)合勸募機構(gòu)準(zhǔn)備為慈善組織“克利夫蘭聯(lián)合之路”發(fā)起籌款活動。當(dāng)時聯(lián)合勸募機構(gòu)有一個合作方,這個合作方的領(lǐng)導(dǎo)者是特雷布·海因?qū)帲═rebHeining),雙方商定后,希望花6個月的時間,計劃準(zhǔn)備200萬個氣球。這樣做的目的是以“吉尼斯世界紀(jì)錄”為噱頭,為籌款活動宣傳。計劃活動當(dāng)天,把這些氣球以1美元2個的價格出售,獲得的收益會捐獻出來,然后讓人們同時釋放這200萬個氣球。而在這次活動中,他們也考慮到安全,于是選擇了氦氣球,而不是氫氣球。
這個活動非常成功地引起了當(dāng)?shù)鼐用竦年P(guān)注,很多人參與了這個活動。由于當(dāng)時有一場暴雨要來,于是活動當(dāng)天下午就提前決定釋放氣球,當(dāng)時售出的氣球已經(jīng)達到了140多萬個。人們在克利夫蘭公共廣場同時釋放了這140多萬個氦氣球,這一舉打破了迪斯尼樂園創(chuàng)造“吉尼斯世界紀(jì)錄”。
由于氦氣球十分穩(wěn)定,這使得氦氣球可以在天空中停留很長的時間,直到氣體被完全放出后,才會落回地面,所以并不會對當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生影響。可是這次情況比較特殊,由于暴雨臨近。這些氣球和冷空氣、雨水接觸,于是提前落回到了地面,這直接導(dǎo)致俄亥俄州東北部很多道路和水道發(fā)生堵塞,甚至連港口和機場也受到了影響。附近機場的一條跑道被迫關(guān)閉半個小時,街道上一些司機為了避讓這些氣球,發(fā)生了多起交通事故。還有一些氣球降落到了牧場,導(dǎo)致很多馬匹受到驚嚇,產(chǎn)生了永久性的傷害。更糟糕的是,當(dāng)時一艘船在湖中失蹤,為了尋找他們,出動了許多救援人員,當(dāng)時由于大量的氣球阻礙,救援活動無法展開,延遲了3天后才能開始救援,這導(dǎo)致船上的兩個人沒等到救援而溺亡。
所以,氦氣球看似人畜無害,如果大規(guī)模釋放氦氣球,同樣還是引發(fā)很多事故。
氦比石油還稀缺?氦氣球除了可能出現(xiàn)的安全隱患之外,還有一個問題就是供應(yīng)不足。迪斯尼常使用氦氣球的,因為使用的量不大,所以沒有被禁止。但現(xiàn)在日本的迪斯尼也表示要停用氦氣球了。這當(dāng)中最核心的原因是:氦氣不夠用了。
氦元素是元素周期表中第二號元素,在宇宙中氫元素占據(jù)了75%,而氦占據(jù)了23%,剩余的2%則是其他的元素。氫元素和氦元素在宇宙起源后沒多久,就已經(jīng)大量出現(xiàn)。
看似氦元素應(yīng)該很多的,但實際上在地球上,氦元素很少很少,在地球大氣層中,氦的濃度十分低,體積比大概只有百萬分之5.2。地球上除了人工制備之外,只有地殼中的放射性礦物質(zhì)衰變時可以產(chǎn)生氦。
但是這種衰變的時間很長。舉個例子,鈾238的半衰期時大約45億年,钚232的半衰期大約140億年。也就是說,地球自身要產(chǎn)生氦是很慢,而且計量很少的。這就導(dǎo)致,氦實際上非常稀缺,根本是供不應(yīng)求。這才使得現(xiàn)在越來越少人選擇使用氦氣球了。