全球氦气短缺,影响医院核磁共振,哈佛一实验室被迫关停一半项目-超低温_网易订阅

全球氦气短缺,影响医院核磁共振,哈佛一实验室被迫关停一半项目|超低温_网易订阅
Pine 发自 凹非寺量子位 | 公众号 QbitAI全球氦气短缺?!已经波及到了医院的核磁共振,甚至有些科研项目都因此被迫关闭。看到这里可能会有朋友发出疑问:氦气和核磁共振、科研项目之间还有这种关系?没错!以往提到氦气,大家脑袋里蹦出来的第一个东西可能就是:氦气球。不过,它还有着一个在专业领域无可替代的作用:提供低温。△图源:nbcnews制造低温环境液化后的氦沸点为零下268.9摄氏度。在医疗领域中,最常用到氦气这个特性的地方就是核磁共振了。核磁共振成像可以提供高分辨率的图像,使医生能够看到器官、骨骼和组织的细节。在成像的过程中,利用磁场和无线电波来观察人体内部,期间要保证磁流超导,而这只能在极低的温度下实现。于是氦气的用武之地便来了,将氦气泵入到核磁共振磁铁中,使得电流可以无阻地进行传输。除了在核磁共振领域氦气有着无可替代的作用,在实验室中,它也必不可少。液氦的低沸点为低温物理提供了可能,它提供了超低温冷却技术,可以应用在超导技术等研究领域。1908年,荷兰莱顿大学的物理学家海克·卡末林·昂内斯液化了氦气,创下低温记录最低,也因此获得了1913年的诺贝尔物理学奖。期间,昂内斯在用液氦冷却汞时,发现电阻突然骤降到接近零欧姆,也就是超导现象,此外,它还是唯一一个能在绝对零度时保持液体状态的物质。总之,氦气因为它独有的特性使得其在医疗、科研领域有着不可撼动的作用。这同时也意味着,一旦氦供应出了岔子,这些领域也一定会受到影响,从近来氦气市场上也能看出端倪。氦气供应受限受到氦气供应短缺的影响,今年夏天,哈佛大学物理学家阿米尔·亚科比和菲利普·金关闭了他们实验室约一半的项目。与此同时,加州大学戴维斯分校也报告称,它的一家氦气供应商削减了一半的配额,包括用于医疗用途的配额。不过话说回来,为何近些年来“氦气荒”的声音愈演愈烈?这得从大背景说起,氦气在全球分布极不均衡,近90%的氦气资源集中在美国、卡塔尔、俄罗斯、阿尔及利亚等地。为了应对氦气的稀缺,美国自上世纪60年代建立了一个国家氦储备库来储存氦,目前由美国土地管理局(BLM)管理。到20世纪70年代中期,这里就已经储存了12亿立方米的天然气。然而1996年的氦私有化法案要求内政部在2015年之前出售所有的氦气储备,用来偿还40亿美元的债务,同时让私营企业建立新的氦气来源以满足需求。宾夕法尼亚州立大学物理学教授Moses Chan称:当时美国政府正在以低于市场的价格出售相当于世界市场40%的氦。这在一定程度上阻碍了氦的积极探索。并且,去年美国土地管理局就已经因为粗氦气浓缩装置停产了4个月,造成了氦气供应紧张,今年年初又进行了一次计划外的维修。当然也不只美国氦气供应存在问题,今年年初氦气的另一大供应国卡塔尔也因设备维修,导致氦气的供应量减少。除此之外,俄罗斯也是氦气的一大来源,位于俄罗斯东部的阿穆尔工厂本来应该提供全球近三分之一的氦气。△图源:Amur Gas它同样也“命途多舛”,去年10月,阿穆尔工厂发生火灾推迟工厂重启,今年1月份,又再次发生了爆炸和火灾。再加上一些众所周知的原因,阿穆尔工厂的进出口贸易也会在一定程度上受到限制。并且疫情对全球供应链的影响仍在继续,短时期内氦气的供应链依旧不容乐观。据peakscientific消息,我国的氦气资源占比非常少,仅有2%左右,主要依赖进口。国际氦气市场的供应链问题对国内氦气价格有着很重要的影响,导致其价格一路飙升,一度逼近600元/立方米。△图源:peakscientific目前,美国五大氦供应商中有四家正在对氦气进行分配供给,优先考虑医疗保健行业,减少氦分配给不太重要的客户。参考链接:[1]https://www.nbcnews.com/health/health-news/helium-shortage-doctors-are-worried-running-element-threaten-mris-rcna52978[2]https://www.peakscientific.cn/discover/news/helium-shortage/[3]https://phys.org/news/2013-04-probing-helium.html

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