氦氣在核燃料保存中的應用優勢

雖然使用核能有核污染的危險，但由于核能的效率，許多國家仍然建立了核能發電站。核

燃料的保存在核電站運行的幾個關鍵環節中至關重要。這些核燃料在使用后沒有任何作用，

但由于其強大的放射性，隨機排放相當于將另一種形式的“核彈”放入毫無準備的外部世界，

威脅不止一點半。氦有助于保存核燃料，氦有許多優點！

瓶裝氦氣用于維持核燃料

科學家們為什么要用氦氣來保存核燃料？原因如下：

1.氦氣保存核燃料可以保證燃料的完整性。氦是一種高度穩定的惰性氣體，沒有反應性。

在密封鋼筒中填充氦氣可以保證核燃料護套的長期完整性。

2.氦氣保存核燃料可以避免氧化腐蝕。密封鋼筒在填充氦氣前必須真空干燥，以去除密封

鋼筒中的水、氣和空氣，有效防止燃料護套材料因氧化腐蝕而變質。

3.密封鋼筒填充99.9%以上的高純氦至大氣壓力。雙重密封焊接后，可防止密封鋼筒內氦

氣泄漏，防止外界空氣進入密封鋼筒。

氦氣的應用

氦廣泛應用于軍工、科研、石化、制冷、醫療、半導體、管道泄漏檢測、超導實驗、金屬

制造、深海潛水、高精度焊接、光電產品生產等領域。

1、低溫冷源：液氦-268.9℃的低沸點可用于超低溫冷卻。超低溫冷卻技術廣泛應用于超導

技術等領域。超導材料需要在低溫（約100K）中表現出超導特性。在大多數情況下，只有

液氦才能更容易地實現這樣的極低溫。超導技術廣泛應用于交通行業的磁懸浮列車和醫療

領域的核磁共振成像設備。

2、氣球充氣：由于氦氣密度遠低于空氣（空氣密度為1.29kg/m3，氦氣密度為0.1786kg/

m3），化學性質非常不活潑，比氫氣安全（氫氣可在空氣中燃燒，可能引起爆炸），氦

氣常用于船舶或廣告氣球中的充氣。

3、檢驗分析：儀器分析中常用的核磁共振分析儀的超導磁體需要用液氦冷卻。在氣相色

譜分析中，氦通常用作載氣。氦還用于真空泄漏檢測，如氦質譜泄漏檢測儀。

4、保護氣:氦氣常用于鎂、鋯、鋁、鈦等金屬焊接的保護氣。

5、其他方面：氦可用作高真空裝置、火箭原子核反應堆、宇宙飛船上輸送液氫、液氧等

液體推進劑的加壓氣體。氦還用作原子反應堆的清潔劑，以及海洋開發領域呼吸混合氣體

中氣體溫度計的填充氣體。

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