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    美国不会轻易让中国得到坦桑尼亚氦气资源

  • 来源: 时间:2018-4-22 14:21


  图:把中国和坦桑尼亚连起来,还是挺远的

  在2016年坦桑尼亚的超巨型氦气田发现之前,美国占据全世界40%的氦气资源,72%的产能,40%的消费市场。从哪个方面来说,它都是世界氦资源的垄断者,中国使用的氦气也主要是从美国进口。而从2007年开始,美国将氦气核定为战略储备资源,限制氦气产量,一度使氦气价格飙升5倍。

  

  图:美军的JLENS系留式飞艇,高度在3000米,能连续运行30天,能引导防空导弹攻击来袭的巡航导弹。现代飞艇出于安全性考虑,不能用氢气,只能用氦。

  而美国限制氦产量、实施定额配给以后,中国遭受到的影响最大——近年来中国每年的氦需求年平均增长都达到16%甚至更高。与美国在氦气上的管制相比,中国稀土资源只占全球的23%,却必须承担90%以上的供应;不仅如此,美国出口中国的氦气,同样也被明确限制授权,不得应用于军事领域。

  

  图:氦原子结构

  面对这种现状,我们可以提出三个问题:首先,氦气有什么用?其次,中国自己有多少氦资源?最后,中国要从坦桑尼亚获得氦气资源,需要哪些努力?

  第一个问题:氦是惰性气体,沸点仅有-268.9℃(4.5K),距离绝对零度(-273.15℃,也是开尔文温度标的零点——0K)。这决定了氦在制冷上拥有无可取代的性质,是4.2K至接近绝对零度区域的极低温研究、以及大量需要高性能冷却(比如存在超导需求)的设备运行所不可或缺的条件。

  

  图:粒子加速器

  除了常见的核磁共振成像——这个距离大众是最紧密的,其他的如波谱仪超导磁体、粒子加速器的超导磁体、射频超导加速器的加速腔浸泡、热核聚变反应堆的传输介质等等,都需要用到氦气。除了这些科研和医疗设备以外,硅、锗晶体生产制造、高性能真空设备制造也非常依赖氦。

  

  图:IRTS

  即使是在太空里,氦也非常重要。比如日本在1995年发射的红外天文卫星IRTS,4种焦平面仪器全部要求冷却到2K温度以下;FIRP探头更是要求0.25K以下温度才能正常工作,这都是必须采用超流氦冷却系统才能达到的工作环境。

  而我国直到去年才发射了第一颗天文卫星,而且是采用的X射线;这其中虽然有航天红外器材和超流氦冷却系统研制能力上的欠缺,但是中国缺氦、以至于长期以来不愿意投入这方面的研究也是重要原因。

  

  图:四川威远气田

  第二个问题:中国本土的氦资源很少,以前只占全球的0.1-0.2%,坦桑尼亚的巨型氦资源发现以后,这个比例就更低了。而建国后,中国本土的氦都是从四川威远气田的天然气中分离的,但该氦资源早已接近枯竭并一度停产。

  

  2004年以来,陕西渭河盆地发现了含氦量很高的天然气田。根据2016年3月国家地质调查局的公开论文,目前有多家高校、研究所和企业参与探测和研究评估,但是对于到底有多少氦、每年能生产多少,目前还没有得到统一的认识和结论。

  

  图:坦桑尼亚是联合国划分的全世界最不发达国家之一

  第三个问题:从技术上讲,氦气的高效生产对于设备和工艺的要求不低,这是坦桑尼亚这样的世界最不发达国家所自己承担不了的;因此坦桑尼亚的大规模氦气生产,必然需要外资负责生产设施的建设和维护使用。换句话说,中国必须要在坦桑尼亚建立中资的氦气生产企业。

  从政治关系上讲,中国和坦桑尼亚关系历来较佳,但是坦桑尼亚同时受美英影响也很大——它是英联邦成员国家,美国也是它最大的投资国和债主国。因此在氦气资源出口方面,中国要从坦桑尼亚大量获取资源,很可能还要面临美国的阻挠干涉,具体到什么程度目前还无法判断。

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