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焦點!全球氦氣短缺,影響醫(yī)院核磁共振,哈佛一實驗室被迫關(guān)停一半項目 2022-10-31 15:29:55  來源:36氪

全球氦氣短缺?!

已經(jīng)波及到了醫(yī)院的核磁共振,甚至有些科研項目都因此被迫關(guān)閉。


(資料圖片僅供參考)

看到這里可能會有朋友發(fā)出疑問:

氦氣和核磁共振、科研項目之間還有這種關(guān)系?

沒錯!以往提到氦氣,大家腦袋里蹦出來的第一個東西可能就是:氦氣球。

不過,它還有著一個在專業(yè)領(lǐng)域無可替代的作用:提供低溫

△圖源:nbcnews

制造低溫環(huán)境

液化后的氦沸點為零下268.9攝氏度。

在醫(yī)療領(lǐng)域中,最常用到氦氣這個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圖像,使醫(yī)生能夠看到器官、骨骼和組織的細節(jié)。

在成像的過程中,利用磁場和無線電波來觀察人體內(nèi)部,期間要保證磁流超導(dǎo),而這只能在極低的溫度下實現(xiàn)。

于是氦氣的用武之地便來了,將氦氣泵入到核磁共振磁鐵中,使得電流可以無阻地進行傳輸。

除了在核磁共振領(lǐng)域氦氣有著無可替代的作用,在實驗室中,它也必不可少。

液氦的低沸點為低溫物理提供了可能,它提供了超低溫冷卻技術(shù),可以應(yīng)用在超導(dǎo)技術(shù)等研究領(lǐng)域。

1908年,荷蘭萊頓大學(xué)的物理學(xué)家海克·卡末林·昂內(nèi)斯液化了氦氣,創(chuàng)下低溫記錄最低,也因此獲得了1913年的諾貝爾物理學(xué)獎。

期間,昂內(nèi)斯在用液氦冷卻汞時,發(fā)現(xiàn)電阻突然驟降到接近零歐姆,也就是超導(dǎo)現(xiàn)象,

此外,它還是唯一一個能在絕對零度時保持液體狀態(tài)的物質(zhì)。

總之,氦氣因為它獨有的特性使得其在醫(yī)療、科研領(lǐng)域有著不可撼動的作用。

這同時也意味著,一旦氦供應(yīng)出了岔子,這些領(lǐng)域也一定會受到影響,從近來氦氣市場上也能看出端倪。

氦氣供應(yīng)受限

受到氦氣供應(yīng)短缺的影響,今年夏天,哈佛大學(xué)物理學(xué)家阿米爾·亞科比和菲利普·金關(guān)閉了他們實驗室約一半的項目。

與此同時,加州大學(xué)戴維斯分校也報告稱,它的一家氦氣供應(yīng)商削減了一半的配額,包括用于醫(yī)療用途的配額。

不過話說回來,為何近些年來“氦氣荒”的聲音愈演愈烈?

這得從大背景說起,氦氣在全球分布極不均衡,近90%的氦氣資源集中在美國、卡塔爾、俄羅斯、阿爾及利亞等地。

為了應(yīng)對氦氣的稀缺,美國自上世紀60年代建立了一個國家氦儲備庫來儲存氦,目前由美國土地管理局(BLM)管理。

到20世紀70年代中期,這里就已經(jīng)儲存了12億立方米的天然氣。

然而1996年的氦私有化法案要求內(nèi)政部在2015年之前出售所有的氦氣儲備,用來償還40億美元的債務(wù),同時讓私營企業(yè)建立新的氦氣來源以滿足需求。

賓夕法尼亞州立大學(xué)物理學(xué)教授Moses Chan稱:

當(dāng)時美國政府正在以低于市場的價格出售相當(dāng)于世界市場40%的氦。

這在一定程度上阻礙了氦的積極探索。

并且,去年美國土地管理局就已經(jīng)因為粗氦氣濃縮裝置停產(chǎn)了4個月,造成了氦氣供應(yīng)緊張,今年年初又進行了一次計劃外的維修。

當(dāng)然也不只美國氦氣供應(yīng)存在問題,今年年初氦氣的另一大供應(yīng)國卡塔爾也因設(shè)備維修,導(dǎo)致氦氣的供應(yīng)量減少。

除此之外,俄羅斯也是氦氣的一大來源,位于俄羅斯東部的阿穆爾工廠本來應(yīng)該提供全球近三分之一的氦氣。

△圖源:Amur Gas

它同樣也“命途多舛”,去年10月,阿穆爾工廠發(fā)生火災(zāi)推遲工廠重啟,今年1月份,又再次發(fā)生了爆炸和火災(zāi)。

再加上一些眾所周知的原因,阿穆爾工廠的進出口貿(mào)易也會在一定程度上受到限制。

并且疫情對全球供應(yīng)鏈的影響仍在繼續(xù),短時期內(nèi)氦氣的供應(yīng)鏈依舊不容樂觀。

據(jù)peakscientific消息,我國的氦氣資源占比非常少,僅有2%左右,主要依賴進口。國際氦氣市場的供應(yīng)鏈問題對國內(nèi)氦氣價格有著很重要的影響,導(dǎo)致其價格一路飆升,一度逼近600元/立方米。

△圖源:peakscientific

目前,美國五大氦供應(yīng)商中有四家正在對氦氣進行分配供給,優(yōu)先考慮醫(yī)療保健行業(yè),減少氦分配給不太重要的客戶。

參考鏈接

[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

關(guān)鍵詞: 核磁共振 土地管理局

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