科学|气球里充的是氢气还是氦气？你若知道氦气有多珍贵，也会提出质疑科技

带孩子到医院打针，进去的时候领着一个活蹦乱跳的小可爱，出来的时候一定是抱着一个号啕大哭的伤心娃。
刚巧，卫生服务中心门口有个卖气球的，形状各异画有各式卡通人物的气球的确能够充分吸引孩子的注意力，于是哭声戛然而止，挺好，买一个吧。拽着气球往家走，儿子看着气球问我：“爸爸，气球为什么可以飞啊？”“因为气球里面的气体比空气的密度低，也就是比空气轻”“那气球里的是什么气？” ，这的确是一个问题，这个问题看似简单，但其实并没有那么简单，很多孩子的家长也都有过类似的担心，气球里面的气体到底是什么，安不安全呢？
这的确是一个值得考虑的问题，那么我们就来说说吧。在二三十年以前，我们也曾经问过我们的父母，气球为什么可以飞，而我们得到的答案是：这是氢气球。

要想让气球飞起来，那么就必须要满足一个条件，那就是让气球内的气体密度低于空气的密度，通俗一点来讲就是让气球内的气体比空气轻。
那么什么气体比空气轻呢？先来看看空气是什么，地球大气的组成比例大概是这个样子的：78%的氮气、21%的氧气、0.94%的稀有气体、0.03%的二氧化碳以及少量的水蒸气和其它气体。那么什么气体能够比如此构成的空气密度更低呢？只有两种气体，一个是氢气，一个是氦气。氢和氦是自然界中最轻的两种元素，宇宙诞生之后出现的第一批物质就是氢以及少量的氦，而比氢和氦更重的元素则是在恒星的聚变过程中产生的，而铁以上的元素则是在超新星爆发的过程中产生的。

既然氢和氦是宇宙中最早出现的元素，那么两者的总量一定很多吧？的确如此，氢和氦在宇宙中的分布是极为广泛的，总量也是极高的。
但宇宙中的总量多，并不等于地球上的总量就多。因为氢和氦都是极轻的气体，所以在地球诞生之初，它们就都逃逸到宇宙中去了。然而氢与氦不同，氢是一种非常活跃的元素，所以大量的氢元素就以水的形式保存在了地球上，而氦是一种极为稳定的元素，几乎不与其他元素发生反应，于是地球上的氦就逃逸殆尽了。现在你应该明白了，为什么以前的气球都是用氢气充的，因为地球上的氢元素十分丰富，而且制取氢气的成本很低。然而氢气有一个致命的缺点，就是易燃，氢气球爆燃所引发的安全事故层出不穷，于是人们开始禁止氢气球，转而将目光瞄向了氦气。

不是说地球上的氦气都逃逸殆尽了吗？的确如此，在地表，我们是找不到氦气的，所以必须到地底下去找。
当然了，地底下其实也是没有氦气的，不过虽然没有氦气，但却拥有如铀238这样的重元素。我们知道铀235是制作核裂变武器的重要原料，而一般的铀矿中铀235的比例仅为0.7%左右，其余的都是铀238 。铀238虽然不能用于制造核裂变武器，但却能够产生氦气，因为铀238在衰变的时候会释放出一个阿尔法粒子，而这个阿尔法粒子包含两个质子和两个中子，实际上它就是一个氦原子核。
氦原子核被释放出来以后马上就会获得两个电子，于是一个氦原子就此产生了。除了铀238以外，能够释放出氦原子核的还有232 ，这些重原子衰变是地球上氦原子的唯一来源，而这些重原子的衰变期动辄几十亿年。可见氦气是极为珍贵的。

重元素衰变所产生的氦气通常会混在地下的天然气之中，开采天然气时通过分离就能够获得氦气了。
和氢气不同，氦气极为稳定，这也是它没能以其它形式保留在地球上的主要原因，因为氦气极为稳定，所以安全性极高，不会发生类似于氢气的爆燃事件，所以现在的气球内部充的都是氦气，至少气球商人是这样说的。
【科学|气球里充的是氢气还是氦气？你若知道氦气有多珍贵，也会提出质疑】那么气球中充的真的是氦气而不是氢气吗？这个可能取决于你所购买气球的价格，要知道氦气是极为宝贵的，是几乎不可能再生的，因为产生氦气的重元素要几十亿年才能够发生衰变，所以1L氦气的进口价格大概在25元左右，所以我有充分的理由怀疑我儿子手中的气球里混杂了氢气。