爲瞭充分利用其供應，亞利桑那州立大學爲其磁共振研究中心配備瞭一個可持續系統，該系統可回收用於研究的氦氣。在那裏，科學家們正在努力瞭解癌症、疼痛感知和可降解塑料等課題。

      近一個世紀以來，美國一直是世界上最大的氦供應商。雖然美國氦氣行業曆史上由聯邦政府管理，但現在正轉變爲私營行業。由於過渡和聯邦氦儲備關閉，美國的氦産量下降。現在
，這種關鍵天然氣越來越多地來自卡塔爾、俄羅斯和阿爾及利亞等其他國家，但由於這些地區的不穩定，價格和供應並不穩定。

      氦是一種不可再生的資源，它是在地球深處作爲放射性物質（如鈾）衰變而産生的。氦逐漸向上冒出氣泡，雖然大部分氦逃離瞭地球表面，但有一小部分氦被困在地下緻密的岩石圓頂之下，人們可以在那裏提取氦。地球上有限的氦不斷減少，部分原因是氦氣極難被吸收。它的結構很小，我們需要特殊的容器來裝它。一旦氦逃逸到空氣中，它就會穿過地球大氣層，進入外層空間，永遠離開地球
。

      盡管氦與娛樂息息相關，但它也有嚴肅的一面。它的體積很小，非常适合測試火箭和天然氣管道的洩漏。它不易燃，因此對於必須在充滿氣體的無菌室中制造微芯片的制造廠來說，這是一個安全的選擇。並且它可以在接近絕對零度（大約零下460華氏度）的液體形式存在，這是可能的最低溫度。它保持超冷的能力使得氦對於磁共振成像機至關重要。這些以進行詳細的醫學掃描而聞名的MRI機器依賴於超導磁體。這些特殊的電磁體必須保持極冷才能正常工作，如果它們升高到一定溫度以上就會損壞。

      ASU核磁共振研究中心依靠核磁共振成像和核磁共振波譜（就像原子的核磁共振成像）來完成工作，使氦成爲關鍵資源。爲瞭充分利用其供應，安裝瞭一套專門爲其設備和需求設計的氦氣回收系統。

      在超導磁體内部，液态氦冷卻劑逐漸沸騰成氣體，通過特殊密封的銅管網絡捕獲並輸送，使實驗室看起來像是酒廠。這些氣體收集在巨大的袋子裏，每個袋子可以裝16000升。一旦裝滿，袋子中的氣體被壓縮並儲存在中壓罐中。從罐中，氦氣被送到淨化器中，淨化器在轉化爲液體之前去除任何水蒸氣、氧氣或氮氣，從而将純液氦留在實驗室，以備再次使用。

      ASU的16000升氦氣收集袋中的每一個都裝有足夠的氣體
，可以裝滿約1135個氣球。“我們的長期目标是回收和再循環至少85%的氦氣，”該中心的員工科學家和經理Brian Cherry表示。“每五周，我就要給我的一個磁鐵充一次氣，如果一兩天内我沒有得到氦氣，400萬美元的設備就沒瞭。所以，在我們節約資金和回收利用的同時，我們也在保護投資，不必依賴波動的市場。”其他大學也安裝瞭自己的回收系統，但Cherry指出，ASU的大型儲罐系統與其他大學有所不同。該中心希望展示使用回收系統的優勢，並鼓勵診所、實驗室和其他設施採用類似系統，更好地保護世界的氦氣供應。

      “自2022年6月以來，我們已經捕獲瞭大約2500升液氦”核心研究設施運營總監Samrat Amin表示。以目前液氦的平均價格，回收系統已經爲該中心節省瞭約5.5萬美元。Amin補充道：“氦回收系統的成本節約占我們運營預算的很大一部分。該系統不僅符合ASU的可持續發展目标，還確保瞭我們提供關鍵儀器的長期能力，爲ASU的研究人員提供服務。”ASU恢複系統将在後台工作，以支持大約150名使用核心設施的研究人員，以及教學實驗室、外部企業和合作者。

      由於核磁共振機起著至關重要的作用，研究人員無法回避對氦的需求。這就是爲什麽，當國家衛生研究院宣布爲核磁共振設備的氦回收系統提供資金時，王和範霍恩主動提出申請。現在，他們能夠繼續使用氦，並且使用得很好。“我認爲，在不久的将來，我們可能無法獲得足夠的氦氣，即使我們願意支付不斷上漲的價格，”王說。“這個氦氣回收系統對整個設施的可持續性至關重要。”

                                                                                                                                                     *部分内容來(lái)自網絡，若有侵權請聯(lián)系删除!