氦在宇宙中非常普遍和豐富，幾乎占宇宙物質(zhì)的四分之一，但其中絕大多數(shù)存在于恒星中。氦氣在地球上非常稀有，地球上的氦主要是由天然鈾和釷在地下經(jīng)過數(shù)十億年的衰變而形成的，衰變速度超級慢，這些元素的部分輻射由α粒子組成，α粒子形成氦原子的原子核。生成的氦氣其中的一部分會到達(dá)地表并進(jìn)入大氣層，大氣中大約有百萬分之五的氦，氦是一種非常輕的元素，會迅速上升并逃逸到太空中，其余的則被困在巖層中，與巖層中形成的天然氣混合。

氦氣有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。氦氣沸點(diǎn)僅僅為4.2開爾文，比絕對零度高4度，液態(tài)氦氣在所有元素中溫度最低，同時(shí)高度穩(wěn)定，幾乎不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且非常輕。因此氦氣開始被用于電弧焊絕緣，后來又被用于超導(dǎo)體和核反應(yīng)堆，以及低溫學(xué)等領(lǐng)域。氦作為冷卻劑的使用是當(dāng)今氦的主要用途。

目前沒有化學(xué)方法可以制造氦，氦源來自巖石中非常緩慢的放射性衰變，依靠天然氣加工的副產(chǎn)品。然而，并不是所有的天然氣儲藏都含有氦，而且企業(yè)提煉副產(chǎn)品氦并不總是有經(jīng)濟(jì)利益，地球上只有14家工廠將氦氣提煉成液態(tài)，其中7家位于美國，其余的分布在卡塔爾、阿爾及利亞、俄羅斯、波蘭和澳大利亞。目前，從空氣中提取氦氣的成本高得離譜，從空氣中提取氦的成本大約是從天然氣儲量中提取氦成本的1萬倍。

由于氦氣的不可再生性，許多專家估計(jì)，氦氣將在25至30年內(nèi)耗盡，如因其在氦超流方面的研究獲得了1996年的諾貝爾獎(jiǎng)的康奈爾大學(xué)的物理學(xué)教授羅伯特·理查森警告說，氦的供應(yīng)正以前所未有的速度被使用，可能在一代人的時(shí)間內(nèi)就會枯竭。但是氦氣再過二三十年就會耗盡的說法也有巨大爭議。

地球上的氦氣要比之前估計(jì)的要多

最近的研究表明，氦的含量比科學(xué)家之前估計(jì)的要高，尤其是地下水中的氦。在這項(xiàng)新研究中，來自牛津大學(xué)的科學(xué)家對北美的天然氣樣本進(jìn)行了質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，氦是通過溶解在地下水中，從地下水將氦輸送到天然氣礦的。這一機(jī)制表明，我們可能低估了氦的儲量，等待開發(fā)的氦比之前認(rèn)為的要多得多。

從美國的氦氣相關(guān)政策中也可以看出來，氦氣并不是未來的關(guān)鍵資源

1925年，美國就建立了國家氦儲備庫，作為軍用和商用飛艇的戰(zhàn)略氦儲備。1927年的氦控制法案禁止氦的出口。在第二次世界大戰(zhàn)期間，氦再次成為重要的戰(zhàn)爭材料比如給遠(yuǎn)程轟炸機(jī)的輪胎充氣使飛機(jī)可以攜帶更多燃料進(jìn)行更長的航程。戰(zhàn)后，氦的需求增長如此之快，以至于政府在1960年強(qiáng)制實(shí)施了氦法案修正案，以儲存氦氣供未來使用。到1971年，氦儲存計(jì)劃被取消。幾年后，又開始儲存氦。截至1993年，政府儲存的氦氣大約有10億立方米。然而到1996年的《氦私有化法案》規(guī)定，政府需以低于市場的價(jià)格出售所有儲存的氦。

得益于美國大規(guī)模銷售儲備氦氣，現(xiàn)在的氦氣確實(shí)廉價(jià)且存在浪費(fèi)情況，但如果未來氦氣使用成本上升，用戶將更有可能采用節(jié)約和回收方式使用氦氣。氦氣不會在短時(shí)間內(nèi)消耗殆盡，據(jù)估計(jì)，目前和未來世界各地氣井中所含氦氣的數(shù)量至少可以持續(xù)200至300年，不會快于石油的枯竭速度。

這個(gè)問題很有意思，我來回答一下這個(gè)問題。

氦氣是沒辦法被消耗殆盡的，因?yàn)楹庥直环Q為惰性氣體，很難與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，氦氣一般也是用來作為保護(hù)氣體，用完了之后氦氣就完好無損地散發(fā)到空氣中了，所以氦氣在地球上的總量幾乎不會減少。如下圖所示，就是各種惰性氣體。

同時(shí)，氦氣又是不斷產(chǎn)生的，因?yàn)榈厍騼?nèi)部有很多的放射性元素在不斷衰變，比如說大家非常熟悉的鈾礦，其中大量的鈾238會發(fā)生α衰變，衰變過程中會釋放出α粒子，這個(gè)α粒子實(shí)際上就是氦元素的原子核【如下圖所示】。因此鈾礦旁邊往往會有富含氦氣的天然氣。

另外，本身地球核心也會有大量的物質(zhì)在發(fā)生衰變，產(chǎn)生氦氣，這些氦氣會隨著地幔的運(yùn)動(dòng)緩慢進(jìn)入地殼，同樣會形成富氦天然氣。

所以說，地球上的氦氣只會越來越多，而不會消耗殆盡。

但是，氦氣在地球上的含量實(shí)在是太稀少了，雖然說總量不會減少，甚至于還在緩慢增加，然而還是跟不上工業(yè)發(fā)展的速度，所以工業(yè)上出現(xiàn)“氦氣荒”已經(jīng)是不爭的事實(shí)。

不要以為氦氣只能夠被用來充氣球，氦氣的用途在工業(yè)上可以說是極為廣泛的，有些時(shí)候應(yīng)該說是關(guān)鍵的元素。

比如說光纖光纜的生產(chǎn)過程中，四氯化硅、氦氣、氫氣等缺一不可；再比如說半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)【也就是芯片產(chǎn)業(yè)】中，為了制造出高純度的晶圓，必須要用氦氣作為保護(hù)氣體和封裝檢漏氣體。

而這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在都是在飛速發(fā)展之中，對于氦氣的需求可以說是突飛猛進(jìn)的。但是全球氦氣的產(chǎn)量卻遲遲無法提高，甚至于還有所下降【如下圖所示，是全球氦氣的產(chǎn)量】，供遠(yuǎn)小于求，所以最直接的體現(xiàn)就是氦氣價(jià)格在過去的幾年里面翻番地漲價(jià)。

而中國本身的氦氣資源是非常少的【每年的產(chǎn)量幾乎可以忽略不計(jì)】，所以在這方面有求于人，早就引起了國家的重視，現(xiàn)在相關(guān)的勘探和開采工作也是在緊張進(jìn)行中。如下圖所示就是中國的一些富氦盆地。

最后，地球上的氦氣是用不完的，無非是價(jià)格的高低——畢竟空氣中就有氦氣，你想要提取總是有辦法提取的，只是到時(shí)候恐怕充個(gè)氦氣氣球就要幾百塊錢了。

地球上的氧氣再過無數(shù)年也不會消耗殆盡，除非地球自己不存在了。

當(dāng)然地球在24億年前沒有氧氣，在經(jīng)過十幾億年的彗星轟炸后，地球上就有了水，有了無機(jī)物，有了單核細(xì)胞…后來就有了吸收二氧化碳釋放氧氣的藍(lán)藻。藍(lán)藻是最單一最古老的綠色植物，只有光合片層，含葉綠素a和藍(lán)細(xì)菌，能進(jìn)行光合作用并釋放氧氣。繁殖方式有營養(yǎng)繁殖和裂變的內(nèi)生孢子與外生孢子的無性繁殖。

藍(lán)藻在25～35℃的水溫中繁殖速度最快快，24億年前的溫暖海洋中幾乎全被藍(lán)藻覆蓋，于是地球上很快就有了生物必須的氧氣。

有了氧氣就有了吸收氧氣呼出二氧化碳的動(dòng)物，有了在陽光紫外線的光合作用下吸收二氧化碳放出氧氣的植物…于是在幾十億年的演化中形成了完美的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

可是由于近些年來人類在工業(yè)革命下，對森林植被的大面積砍伐，空氣日漸污濁，霧霾吞沒一個(gè)又一個(gè)城鎮(zhèn)，綠色家園被一座座鋼鐵大廈替換，清新的空氣一去不復(fù)返…

如果人類繼續(xù)下去，地球大氣層的氧氣雖然不會完全消失，但對動(dòng)植物們的危害是很大的，甚至是致命的。

氦氣這東西，雖然是宇宙中豐富第二高的元素，但是，氦的“脾氣”非常古怪，不和任何化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)，只有單質(zhì)一種存在方式。而且，這玩意太輕了，一旦散逸到大氣中，地心引力是留不住的。

這也許就是很多人認(rèn)為“氦氣早晚會消耗殆盡”的緣故。甚至可以認(rèn)為氦是“一次性使用，基本沒有辦法回收再利用”

實(shí)際上是這樣嗎？說起來也對，但并不是完全對。氦要是沒有了，會產(chǎn)生什么影響嗎？

我的第一反應(yīng)是：從此打紅警再也不用怕蘇聯(lián)那聽起來就有點(diǎn)瘆人的“Kirov Reporting”了（笑）……

基洛夫飛艇，里面裝的不是別的，正是氦。除了氫和氦，別的氣體也撐不起這種大家伙，而如果用氫的話，那美國的愛國者飛彈一炮就能轟成火球，皮糙肉厚的蘇聯(lián)終極武器就談不上了。

游戲中的事情，笑笑就行。氦這種元素，性格太孤獨(dú)，其實(shí)不是構(gòu)成生命必備的。也就是說，有或者沒有，不影響地球上的生命。整個(gè)0族元素，除了氡（因?yàn)橛蟹派湫远拘裕┒既绱恕?/p>

但是，對生命沒有用不代表對人類無用，氦惰性、安全而又輕的特性，決定了它的用途是巨大的。

舉個(gè)例子，我們電腦里裝了各種老師的硬盤。

雖然固態(tài)硬盤開始取代機(jī)械硬盤成為主流，但是機(jī)械硬盤還有它容量大、價(jià)格低的特點(diǎn)，對于有大數(shù)據(jù)存儲需求的人們，如攝影師、音樂愛好者而言，機(jī)械硬盤的用量還是很大的。

在研究中，希捷、西部數(shù)據(jù)等硬盤廠商發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤容量達(dá)到8TB就是極限了，不能再提高。為了進(jìn)一步擴(kuò)大硬盤容量，HGST（日立）開發(fā)了硬盤充氦技術(shù)。因?yàn)楹廨p且密度低，所以氦氣硬盤可以做到很大容量，輕松突破8TB瓶頸，目前已有14-16TB產(chǎn)品在售。

氦氣用途那么大，但回收有那么難，會跑光嗎？個(gè)人認(rèn)為：不會。

在地球上應(yīng)該不太有可能存在原生的氦（有也早跑光了），目前地殼中的氦，大都是來自鈾、釷等放射性元素衰變時(shí)候產(chǎn)生的a粒子。也就是說，有鈾必有氦，只要含鈾的礦物，加熱以后都會或多或少產(chǎn)生氦。另外，很多密封的天然氣礦里，也有比較高的氦組分，這也是可以理解的。地殼深處鈾礦石里的氦逐漸滲透到巖層中，混入天然氣中，四處溜達(dá)被一起富集起來。

這種情況來看，地球上的氦不僅不能說越來越少，它跟其它元素不一樣，是可以通過放射性元素衰變生成的。也就是說，越來越多。

想起N年前就有人擔(dān)心人類開采完所有石油、天然氣，但是到現(xiàn)在依然滾滾原油，這種情況下，你說來源更廣的氦能開采完嗎？

感覺有點(diǎn)難。所以，用好自己的硬盤就行了，別杞人憂天呢。

地球上的氦氣再過二三十年就會消耗殆盡，這個(gè)沒有一點(diǎn)科學(xué)依據(jù)。

氦，為稀有氣體的一種。氦在通常情況下為無色、無味的氣體，是唯一不能在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下固化的物質(zhì)。氦是最不活潑的元素。由于液氦的超低溫，人類利用氦，主要是作為保護(hù)氣體、氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和超低溫冷凍劑。還可以用于醫(yī)療等很多領(lǐng)域。

科學(xué)家研究得知，在宇宙實(shí)際形成的時(shí)候，出現(xiàn)的元素只有氫、氦等幾種元素。宇宙中最多的元素是氫，大約占據(jù)所有物質(zhì)的90%；其次是氦，大約占據(jù)物質(zhì)的9%左右；其余元素的量占據(jù)剩下不到1%。也就是說，宇宙中最不缺少的是氦。

全球氦氣供應(yīng)分布

宇宙形成以來，通過這幾種元素的不斷演化形成了多種多樣的元素，也就慢慢形成了我們見到的萬物。如果沒有了氦，也就基本上沒有了萬物。

雖然在自然界中氦主要存在于天然氣體或放射性礦石中。在地球的大氣層中，氦的濃度十分低，只有5.2萬分之一，但是不必?fù)?dān)憂。

地球上可以沒有某種生物，也不會沒有氦。所以不用怕，如果沒有氦，我們也就不存在了。

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大氣層氦的含量

一切事物都是在以生滅狀態(tài)呈現(xiàn)，有生有滅，有滅有生，循環(huán)往復(fù)一直無窮，由此，何來的真正的殆盡之說呢？不過是換了另一個(gè)生態(tài)體系里面以所適配的形式繼續(xù)存在而已。一個(gè)物質(zhì)如此，其他的物質(zhì)也是如此，現(xiàn)存的物質(zhì)在這個(gè)生態(tài)體系殆盡，其他的物質(zhì)會變換成它的狀態(tài)依然存在在這個(gè)生態(tài)體系里面。結(jié)論：地球上的氧氣總量，氦氣總量一直都不會殆盡。