稀有氣體治好“潛水病”

磁共振成像是一種常用于醫學檢查和臨床診斷的非侵入性檢測技術。近日，國內醫療行業傳出了一個重磅消息，我國成功研發出3.0T強磁場核磁共振儀，僅為進口價格的十分之一，而性能與國外同類產品相差無幾。在3.0T高端核磁共振儀中，氦氣發揮了應有的作用，而這種氣體便是稀有氣體之一。

(資料圖)

稀有氣體，因在空氣中含量極其微弱，也被稱為惰性氣體、貴氣體。稀有氣體無色、無味，包括氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氣奧。

氦元素是元素周期表中第一個在地球之外被發現的元素，它的發現充滿偶然性。1868年，法國天文學家皮埃爾·讓森觀察日全食時發現一條黃色譜線。日蝕后，他同樣在太陽光譜中觀察到這條黃線。不同的光譜線是由不同的元素所發射的，科學家因此來區分不同元素，而這條黃色光譜線不屬于目前已知的元素。后來，英國化學家愛德華·弗蘭克蘭證實了皮埃爾·讓森的發現，并命名該元素為“氦”。

在20年后，英國化學家威廉·拉姆塞在鉆探鈾礦中發現氦氣。隨后幾十年中，威廉·拉姆塞依次發現氖、氬、氪、氙4種稀有元素。因此，威廉·拉姆塞也有“稀有氣體之父”的美譽。

潛水員潛入深海時，會吸入較多的氮氣，氮氣隨著深海壓力加大會大量溶解在血液里。當出海時，潛水員壓力猛然下降，溶解在血液里的氮氣往外跑，造成血管堵塞，會引發“潛水病”。因此，科學家想到了難溶于水的氦氣。

實驗證明，在0℃時，每100體積的水中大約僅能溶解1體積的氦氣。人體血液90%都是水，按照一個人的總血量計算，相同條件下溶解在血液中的氦氣也是很少的。于是，科學家把氦氣和氧氣按一定比例混合，便制成了一種特殊的空氣——“人造空氣”，并把這種氣體裝入鋼瓶中專門供潛水員潛入深海作業呼吸時使用，以避免患上“潛水病”。

氦氖激光器是科研人員研制成功的第一種氣體激光器，可以幫助人體清除炎癥，并擴張局部血管，達到止痛效果，如治療皮膚病、風濕性關節炎、激光手術等，同時在工農業生產、科研、教學等方面應用也日趨廣泛。

當夜幕降臨時，霓虹燈是應用最廣泛的電光源，能把城市粉飾得熠熠生輝。霓虹燈是充有稀薄氖氣或其他稀有氣體的通電玻璃管，是一種氣體放電燈，將燈管中充入不同的稀有氣體，就可得到五顏六色的霓虹燈了。

氖燈發出橙紅色光，若充入其他氣體后則顯示不同顏色，如充入氦氣顯示粉紅色光、充入氫氣則顯示紅光。

稀有氣體能制成不同電光源應用于生活，如氪燈具有極強的穿透力，可用于機場跑道、港口、車站燈標等。氙燈的發光強度較強，照射距離遠，常用于導航燈、探照燈等。氪氣與氙氣混合，常用在高強度和短曝光的頻閃燈。

（第一作者系河南大學教授，第二作者系河南大學碩士研究生）

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