稀有气体应用

发布网友 发布时间：2024-10-21 06:00

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热心网友 时间：2024-10-21 11:08

随着工业生产和科学技术的发展，稀有气体在各个领域中的应用越来越广泛。它们独特的化学性质和物理特性，使稀有气体成为工业、医学、尖端科学技术乃至日常生活中的重要资源。

在工业生产中，利用稀有气体的不活泼化学性质，将其作为保护气使用。例如，在焊接精密零件或镁、铝等活泼金属时，常用氩气作为保护气。原子能反应堆中，钚在空气中会迅速氧化，因此需要在氩气保护下进行机械加工。电灯泡中充入氩气或氦气，可以减少钨丝的气化和防止氧化，从而延长灯泡的使用寿命。

稀有气体通电时会发光，为霓虹灯的制造提供了基础。世界上第一盏霓虹灯是填充氖气制成的，其红色光线在空气中穿透力很强，常用于机场、港口、水陆交通线的灯标上。通过将不同气体充入灯管，可以发出各种颜色的光线，制得五光十色的霓虹灯。荧光灯也是利用稀有气体的性质，通过水银和氩气放电产生紫外线，激发荧光物质，发出近似日光的可见光。

利用稀有气体可以制成多种混合气体激光器。氦-氖激光器就是其中之一，通过在石英管中密封氦氖混合气体，并在外界高频振荡器的激励下，激发原子之间发生能量传递，产生受激辐射波，用于测量和通讯。

氦气是除氢气外最轻的气体，可以作为飞艇的填充气体，不会着火和发生爆炸。液态氦的沸点为-269℃，是所有气体中最难液化的，可用于获得接近绝对零度的超低温。氦气还被用于人造空气，供探海潜水员呼吸，以避免深海中氮气溶解导致的“气塞症”。

氩气受到宇宙射线照射后会发生电离，这一原理被应用于人造地球卫星中的计数器，以监测宇宙辐射带的位置和强度。氪能吸收X射线，可用作X射线工作时的遮光材料。氙灯具有高度的紫外光辐射，可用于医疗技术方面，氙能溶于细胞质的油脂里，引起细胞麻醉和膨胀，可用于无副作用的麻醉剂。

氪、氙的同位素被用于测量脑血流量等医学应用。氡是自然界唯一的天然放射性气体，对人体有辐射损伤，但也有其应用。例如，将铍粉和氡密封在管子内，氡衰变产生的α粒子与铍原子核进行核反应，产生的中子可用作实验室的中子源。氡还可用作气体示踪剂，用于检测管道泄漏和研究气体运动。

尽管稀有气体在各个领域中发挥着重要作用，但它们的放射性和潜在的健康风险也需要引起重视。在应用稀有气体时，需确保安全措施得当，避免对环境和人体造成危害。

稀有气体元素指氦、氖、氩、氪、氙、氡以及不久前发现的Uuo7种元素，又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零族，因此亦称零族元素。稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组成的，所以其固态时都是分子晶体。