自然界中稀有气体的分布是很不均匀的。在大气中,稀有气体约占1%(体积),其中氩气占绝大部分。下表列出大气的成分和稀有气体在大气中的含量。
稀有气体在大气中的含量
名 称 |
体积组成(%) |
质量组成(%) |
大气中总储量(Tkg*) |
N2 |
78.09 |
75.51 |
3864800 |
O2 |
20.95 |
23.15 |
1184100 |
Ar |
0.93 |
1.28 |
65500 |
CO2 |
0.03 |
0.046 |
2330 |
Ne |
1.8×10-3 |
1.25×10-4 |
63.6 |
He |
5.2×10-4 |
10.72×10-4 |
3.7 |
CH4 |
2.2×10-4 |
1.2×10-4 |
6.2 |
Kr |
1×10-4 |
2.9×10-4 |
14.6 |
N2O |
1×10-4 |
1.5×10-4 |
7.7 |
H2 |
0.5×10-4 |
0.03×10-4 |
0.2 |
Xe |
0.08×10-4 |
0.36×10-4 |
1.8 |
O3 |
0.01×10-4 |
0.36×10-4 |
3.1 |
*Tkg即1012kg或称亿万公斤
海水和其它水源也含有稀有气体。每升海水含氩0.2~0.4ml,含氦、氖共1.7×10-4ml,几乎不含氪和氙。所以,海水作为稀有气体的资源意义是不大的。
氦是放射性矿物的衰变产物,放射出来的а-粒子在空气中放电后便成了氦,因此在某些矿穴中有氦储积或放出,有些天然气氦含量较高(达1~2%体积)。目前氦的主要来源是天然气或从以天然气为原料的工业中回收,如从以天然气为原料的合成氨的尾气中回收氦。天然气中其它稀有气体含量却很少。
氦、氖、氩、氪、氙五种元素所有天然同位素都是稳定的,无放射性。而氡却相反,所有天然同位素都具有放射性,无稳定同位素。氡是镭蜕变的产物,氡的十多种放射性同位素中,半衰期最长的是222Rn,为3.825天,由于镭的各种放射源不断向空气中提供氡,使氡在空气中也保持一定的含量。必须指出,氡气是一严重的公害之一,因为它以气体形式存在,一旦被人、畜吸入体内,在体内将发生α-蜕变,这一内放射,对组织器官损伤严重。
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