为什么禁止放氦气球,国家允许放氦气球吗
空气的密度是1.293千克/立方米,而氢气的密度是0.089千克/立方米,氦气的密度是0.12491千克/立方米,它们都要比空气的密
我们在日常生活中常常能看到气球,除了我们自己用嘴吹起的气球之外,常见的气球还有氢气球和氦气球。如果不小心撒开这两种气球,这两种气球就会朝天上飞。主要的原理和我们游泳的原理是类似的。人之所以能够在游泳池里浮起来,是因为构成人体的主要物质是水,导致人体的密度和水接近,所以可以漂浮起来。而空气是由78%的氮气,21%的氧气,剩余的1%由二氧化碳,水蒸气以及稀有气体组成。
空气的密度是1.293千克/立方米,而氢气的密度是0.089千克/立方米,氦气的密度是0.12491千克/立方米,它们都要比空气的密度小,所以在空气中就会向上浮起来,由于我们看不到空气,所以看起来这两种气球就是飘起来的。
不过,氢气球已经被用得越来越少了。这是因为氢气是可以在空气中燃烧的,如果有火苗,就有可能会爆炸。氢气球爆炸的案例时有发生,为了安全起见,人们开始考虑使用氦气球。
要知道氦气属于惰性气体,不会发生爆炸。那氦气球就真的可以替代氢气球吗?
事实并非如此,氦气自身也有两大巨大的缺陷,这两个缺陷使得氦气正在面临被停用的局面。那氦气都有哪些缺点呢?
安全隐患话说在1986年发生了一起氦气球的事故,不仅引发了血案,还导致飞机停飞,高速公路关闭,造成了巨大的经济损失,那这到底是咋回事呢?
这个事情发生在美国俄亥俄州克里夫兰,美国联合劝募机构准备为慈善组织“克利夫兰联合之路”发起筹款活动。当时联合劝募机构有一个合作方,这个合作方的领导者是特雷布·海因宁(Treb Heining),双方商定后,希望花6个月的时间,计划准备200万个气球。这样做的目的是以“吉尼斯世界纪录”为噱头,为筹款活动宣传。计划活动当天,把这些气球以1美元2个的价格出售,获得的收益会捐献出来,然后让人们同时释放这200万个气球。而在这次活动中,他们也考虑到安全,于是选择了氦气球,而不是氢气球。
这个活动非常成功地引起了当地居民的关注,很多人参与了这个活动。由于当时有一场暴雨要来,于是活动当天下午就提前决定释放气球,当时售出的气球已经达到了140多万个。人们在克利夫兰公共广场同时释放了这140多万个氦气球,这一举打破了迪斯尼乐园创造“吉尼斯世界纪录”。
由于氦气球十分稳定,这使得氦气球可以在天空中停留很长的时间,直到气体被完全放出后,才会落回地面,所以并不会对当地产生影响。可是这次情况比较特殊,由于暴雨临近。这些气球和冷空气、雨水接触,于是提前落回到了地面,这直接导致俄亥俄州东北部很多道路和水道发生堵塞,甚至连港口和机场也受到了影响。附近机场的一条跑道被迫关闭半个小时,街道上一些司机为了避让这些气球,发生了多起交通事故。还有一些气球降落到了牧场,导致很多马匹受到惊吓,产生了永久性的伤害。更糟糕的是,当时一艘船在湖中失踪,为了寻找他们,出动了许多救援人员,当时由于大量的气球阻碍,救援活动无法展开,延迟了3天后才能开始救援,这导致船上的两个人没等到救援而溺亡。
所以,氦气球看似人畜无害,如果大规模释放氦气球,同样还是引发很多事故。
氦比石油还稀缺?氦气球除了可能出现的安全隐患之外,还有一个问题就是供应不足。迪斯尼常使用氦气球的,因为使用的量不大,所以没有被禁止。但现在日本的迪斯尼也表示要停用氦气球了。这当中最核心的原因是:氦气不够用了。
氦元素是元素周期表中第二号元素,在宇宙中氢元素占据了75%,而氦占据了23%,剩余的2%则是其他的元素。氢元素和氦元素在宇宙起源后没多久,就已经大量出现。
看似氦元素应该很多的,但实际上在地球上,氦元素很少很少,在地球大气层中,氦的浓度十分低,体积比大概只有百万分之5.2。地球上除了人工制备之外,只有地壳中的放射性矿物质衰变时可以产生氦。
但是这种衰变的时间很长。举个例子,铀238的半衰期时大约45亿年,钚232的半衰期大约140亿年。也就是说,地球自身要产生氦是很慢,而且计量很少的。这就导致,氦实际上非常稀缺,根本是供不应求。这才使得现在越来越少人选择使用氦气球了。
为什么要禁放氦气球?
大型活动通过释放气球的方式来庆祝,由来已久,为什么人会有放气球的想法和心里呢?因为五颜六色的气球体现了我们青春的精神、还能让人体验到放手的感觉,以及放飞自我和无拘无束的乐趣。
同样的气球也会因为在高空中气压过低而爆掉、会漏气瘪掉、有时还会无意间在你手中滑走,这与我们人类的生命本质非常相似。
气球要想飞走,它里面必须有比空气密度低的其他,而在地球的大气中主要以78%的氮气和21%的氧气以及其他微量气体组成。
现在你默念下元素周期表,你就会发现,唯一能让气球飞起来的气体只有氢气和氦气。最开始我们向气球里、甚至人类最早的飞行器飞艇里充的都是氢气。
因为氢气很容易大量获取也非常便宜,虽说地球上的氢元素没有以氢气的形式保留在地球上,但是水中含有大量的氢,所以制取相当容易。
但是氢气非常活泼容易燃烧,历史上有很多次因为氢气球爆燃发生的事故,以及著名的齐柏林飞艇灾难,让我们深刻认识到玩氢比自焚。
所以我们还想放气球,怎么办?只能选择氦气了。这种气体非常安全,很少能参与任何形式的化学反应。但这种气体非常珍贵、难以获取,是地球上不可再生资源,我们后面再说。
我们先说下释放气球的危害,以1986年克利夫兰灾难为例。
俗话说的好,物极必反,放一两个气球没关系。但是要是超出一定的量就会造成无法想象的灾难。
1986年美国克利夫兰的慈善组织为了给贫困家庭和儿童筹集资金,举办了一场大型的气球节,以每一个气球一美元的价格向外出售,所获得的收益待会捐赠给需要的家庭。
起初的目的是售出200个气球,并收集起来一起释放,打破吉尼斯单次释放气球的世界纪录,也让全城人的爱心,能够飞翔天空。
这么有创意、善意的活动当然获得了大量的支持,由于天气原因最终筹集到了140万个气球,它们被统一装在了一个大型的网子中,足有三层楼那么高。
释放的一瞬间气球向外膨胀,像是核弹爆炸的蘑菇云一样非常壮观,简直就是一场视觉盛宴。但是铺天盖地的气球在随后却引发了很多灾难。
首先这些气球一路倾斜飞进了克利夫兰机场,造成了重大的安全隐患,有几架飞机的涡轮发动机缠入了气球,紧急迫降,气场被迫停飞。
一般情况下气球会在天空中停留数个小时,会越来越分散,但是随之而来的风暴冷空气导致这些气球根本飞不起来,全部在低空徘徊。
最后这些气球由于漏气都落在了城市公路、高速公路上导致了交通拥堵和几起交通事故。
气球也落进了附近海域,一望无际的“气球水雷”导致一起海岸警卫队营救行动的失败,造成两名渔民溺水身亡。气球落进马场,爆炸声导致马匹惊慌乱窜,有几匹马在跨越马圈围栏时受伤。
最后,数以万计的气球降落在附近的湖泊,橡胶和气球的残留物造成了多年的生态危害。
最终活动主办方遭到了一连串的法律诉讼,包括溺水者的家属、马农和其他遭遇车祸的人。最后赔付了数百万美元。
这次气球节日释放的气球数量至今依然是世界纪录,没有人再敢打破这样的世界纪录。
你可能会想这点灾难,不至于禁用氦气球啊?一次不放那么多,少放一点也没事。你可能不了解的是,氦气有多么的珍贵!
说实在的这玩意要浪费完,就算把地球翻个遍也找不到氦元素了。
氦元素在宇宙中的含量非常高,仅次于氢元素,因为在大爆炸之处宇宙的核合成就之诞生了这两种元素,按照数量计算分别为92%的氢和8%的氦。
往后我们在宇宙中看到的所有物质都是来自氢和氦在恒星核心的聚变,所以说宇宙并不缺少氦。
就连太阳系中的四颗气态行星、以及太阳本身都含有大量的氦气,但是地球上为啥就没氦气呢?
原因在于这种气体非常轻,且不易发生反应,地球形成之处氢、氦都有,氢比较活泼被大量的保存在了水分子中,而氦就完全彻底的从大气中逃逸到了外太空,可以说地球上一点点氦气都没有。
那么我们现在使用的氦气怎么来的呢?首先我们人类没有掌握核聚变,无法自己创造出氦元素,现在所使用的氦气都是从地下开采出来的,且资源十分稀少。
那么地下当年在地球形成时保存了氦气吗?并不是的,而是在地球的内部有相对较为丰富的重元素,例如我们熟悉的铀238、钚232,这两种元素都具有放射性。
且半衰期非常长铀238大约45亿年,232大约140亿年,正因为这两种元素的半衰期很长,所以地球诞生后45亿年的今天,我们依然能够开采出大量的铀和钚。
这也是为什么目前地球上自然存在下最重的元素就是他俩了。
这些重元素的原子量非常大,衰变的时候就会释放出一个阿尔法粒子,也称为阿尔法衰变过程,其中包含有两个质子和两个中子,没错!阿尔法粒子就是氦原子核。
氦原子核非常稳定,它们被释放出来以后就会立即获得两个电子变成中性氦原子,这就是地球上氦元素的唯一来源。
就是靠着非常缓慢、漫长的成产生的,这些氦气在地层中会混入到天然气中,而我们在开采天然气的时候就可以将氦分离出来,制备出氦气。
而我国的氦气资源非常贫乏,全世界主要的氦气资源被美国垄断,但是这个富含氦气的天然气矿床已经被开采了50年,氦气含量也一直在下降。
毕竟重元素的衰变速率是有限的,而且未来这些重元素也会越来越少,最终我们在地球上会找不到一个氦原子。
你可以看下目前氦气的价格,高纯氦气基本上都是在美国进口的,40L的价格就高达一千左右。所以你也不要给孩子买市面上的气球,那里面不可能全部充氦气的,基本上是有氢气。
放氦气球的危害有哪些,为何要禁放?
在国家举行一些盛大的庆典以及某一些盛大的典礼,人们都会喜欢放气球。因为放气球可以在一定程度上让人们的心情变得愉悦,而且整个画面看起来也是相当美好的。但是在现代生活中,越来越多的地方都禁止放彩色气球了。其实这些地方之所以开始禁止放彩色气球,主要是因为这些彩色气球对我们的生活造成了一定的影响,而且对自然环境也存在着一定的危害。因为这些彩色气球中所充入的气体大多数都是氦气。然而空气中存在太多的氦气对人类来说是有害的,所以有很多地区都开始禁止放彩色气球。
一、放彩色气球在过去几年里,有很多国家在举办盛大的典礼的时候,总会喜欢放很多彩色的气球以表示庆祝。其中让人们印象最深的是美国的一家慈善公司,在举办一次慈善活动中就曾经放了一百五十多万个气球。这一百五十多万个气球中所充入的气体就是我们化学中的一种惰性气体氦气。而在当时,这一百余五十多万个气球升入天空中之后,整个地区的天气就发生了变化。这个慈善机构的附近下起了暴雨。
二、放彩色气球的后果从上面的阐述中我们可以知道,在这一百五十多万个气球升入天空中之后,天空中的氦气大大的增加,从而导致当地的天气突然发生了变化下起了暴雨。因为当地下起了暴雨,从而导致一些还没有爆炸的气球就会纷纷降落,从而严重导致了这个地区附近的一些交通一度处于瘫痪状态。在雨后,这些气球也在一定程度上大大的增加了环卫工人打扫的工作量。据相关的媒体报道,这一次放飞的彩色气球让环卫工人整整打扫了三天。
三、综述由此可见,放飞彩色气球不仅会引起天气的变化,造成交通瘫痪,增加环卫工人工作量等危害。
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