盡管核能的使用有造成核污染的風(fēng)險,但由于核能的
用于儲存核燃料的瓶裝
科學(xué)家為什么使用氦來保存核燃料?原因如下:
1.核燃料的氦保存可以確保燃料的完整性。氦是一種惰性氣體,具有高穩(wěn)定性,無反應(yīng)性。密封鋼瓶充滿氦氣,以確保所用核燃料夾套的長期完整性。
2.核燃料的氦保護可避免氧化腐蝕。密封鋼瓶在充入氦氣之前需要進行真空干燥,密封鋼瓶中的水和空氣可以被清除,以有效防止燃料夾套材料因氧化和腐蝕而變質(zhì)。
3.密封鋼瓶充滿99.9%或以上的高純度氦氣至大氣壓力。雙重密封焊接后,可防止密封鋼瓶內(nèi)氦氣泄漏,防止外界空氣進入密封鋼瓶。
氦氣的應(yīng)用
氦廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)、科學(xué)研究、石化、冷卻、醫(yī)療、半導(dǎo)體、管道泄漏檢測、超導(dǎo)實驗、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電產(chǎn)品生產(chǎn)等領(lǐng)域。
1.利用液氦的低沸點mp268.9℃,液氦可用于超低溫冷卻。超低溫冷卻技術(shù)廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)技術(shù)等領(lǐng)域。超導(dǎo)材料必須在低溫(約100K)下具有超導(dǎo)特性。在大多數(shù)情況下,只有液氦才能輕易達(dá)到如此低的溫度。超導(dǎo)技術(shù)廣泛應(yīng)用于交通運輸行業(yè)的磁懸浮列車和醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振成像設(shè)備。
2.氣球脈沖:由于氦的密度遠(yuǎn)低于空氣的密度(空氣密度為1.29kg/m3,氦的密度為0.1786kg/m3),而且其化學(xué)性質(zhì)極不活潑,它比氫更安全(氫可以在空氣中燃燒,從而引起爆炸),氦常被用作宇宙飛船或廣告氣球的填充氣體。
3.檢查和分析:儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導(dǎo)磁體必須用液氦冷卻。在氣相色譜分析中,氦常被用作載氣。由于氦具有良好的滲透性和不易燃性,氦也用于真空檢漏,如氦質(zhì)譜檢漏儀。
4.保護氣體:氦由于其惰性化學(xué)性質(zhì),廣泛用作鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護氣體。
5.其他方面:氦可用作高真空裝置,核反應(yīng)堆可用作壓力氣體,在火箭和宇宙飛船上運輸液氫和液氧等液體推進劑。氦還用作核反應(yīng)堆的清潔劑,在海洋開發(fā)領(lǐng)域用于呼吸的混合氣體中,以及用作氣體溫度計的填充氣體。