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Obwohl es auf der Erde selten ist, ist Helium das zweithäufigste Element im bekannten Universum (nach Wasserstoff). 23\% seiner baryonischen Masse ausmachen. Die überwiegende Mehrheit des Heliums wurde ein bis drei Minuten nach dem Urknall durch Urknall-Nukleosynthese gebildet. Daher tragen Messungen seiner Häufigkeit zu kosmologischen Modellen bei. In Sternen wird es durch die Kernfusion von Wasserstoff in Proton-Proton-Kettenreaktionen und den CNO-Zyklus gebildet, der Teil der Sternnukleosynthese ist.
In der Erdatmosphäre ist die Konzentration von Helium nach Volumen beträgt nur 5,2 ppm. . Die Konzentration ist trotz der kontinuierlichen Produktion von neuem Helium niedrig und ziemlich konstant, da das meiste Helium in der Erdatmosphäre durch mehrere Prozesse in den Weltraum entweicht und ist für immer verloren. Die Heterosphäre der Erde, ein Teil der oberen Atmosphäre, Helium und andere leichtere Gase sind die am häufigsten vorkommenden Elemente.
In der Erdkruste Die Heliumkonzentration beträgt 8 Teile pro Milliarde. Im Meerwasser beträgt die Konzentration nur 4 Teile pro Billion. Es gibt auch kleine Mengen in Mineralquellen, Vulkangas und meteorischem Eisen. Da Helium unter Bedingungen, die auch Erdgas einfangen, im Untergrund eingeschlossen ist, werden die größten natürlichen Heliumkonzentrationen auf dem Planeten in Erdgas gefunden, aus dem das meiste kommerzielle Helium gewonnen wird.
Letztes Jahr haben britische Wissenschaftler entdeckte ein großes Heliumgasfeld in Afrika. Diese Lagerstätte in der Vereinigten Republik Tansania hat ein Volumen von etwa 54 Millionen Kubikfuß und ist die größte Heliumlagerstätte der Welt.
Antwort
Fraktionierungsdestillation von Erdgas in welches Helium produziert wird. Obwohl Helium eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum ist, existiert das meiste außerhalb der Erdatmosphäre.
- Helium wird im Untergrund durch den radioaktiven Zerfall schwerer Elemente wie Uran und Thorium erzeugt
- Helium kann auch durch Verflüssigen von Luft und Trennen der Komponentengase hergestellt werden. Die Produktionskosten für dieses Verfahren sind hoch und die Menge an in Luft enthaltenem Helium ist sehr gering. Obwohl dieses Verfahren häufig verwendet wird produzieren andere Gase, wie Stickstoff und Sauerstoff, es wird selten zur Herstellung von Helium verwendet.
- Helium wird normalerweise als Nebenprodukt von Naturstoffen hergestellt Gasaufbereitung Erdgas enthält Methan und andere Kohlenwasserstoffe, die die Hauptquellen für Wärmeenergie sind, wenn Erdgas verbrannt wird. Die meisten Erdgasvorkommen enthalten auch geringere Mengen an Stickstoff, Wasserdampf, Helium und anderen nicht brennbaren Stoffen Materialien, die die potentielle Wärmeenergie des Gases reduzieren Der Vorgang wird auch als „Upgrade“ bezeichnet.
Weitere Informationen finden Sie unter Wie Helium hergestellt wird .