氖气价格爆跌，世界已找到俄罗斯和乌克兰氖气的替代品   韩国TEMS公司显着增加了高纯度氖的合成，并开始批量运送给生产微电路的公司。TEMS 的行动还降低了氖气的售价。俄罗斯尚无法提供与乌克兰相同的氖气产量。   找到氖气的来源   The Elec 表示：在不到一年的时间里，芯片制造商找到了一家新的用于工业激光系统的高纯度氖气供应商。韩国公司 TEMC 增加了产量并扩大了固定客户名单，不应将其与代工芯片供应商台湾台积电相混淆。   2022年2月24日之后，高纯度氖气瞬间供不应求，其价格同样迅速上涨了20倍。原因是乌克兰的两家生产这种气体的工厂 - Krioin 和 Ingaz 完全关闭。第一个位于马里乌波尔，第二个位于敖德萨。他们在 2023年1月9日处于什么状态不得而知，但他们共同确保了全球50%的高纯度氖气的供给（数据来自路透社）。   2022年夏天，以工贸部部长丹尼斯·曼图罗夫 (Denis Manturov )为代表的俄罗斯当局宣布，到2023年，俄罗斯将能够确保生产占世界产量25%的氖气。曼图罗夫在俄罗斯总统弗拉基米尔·普京与俄罗斯政府成员会晤时谈到了这一点。显然，外国芯片供应商决定不再等待，也不再受与俄罗斯的合同义务约束，俄罗斯目前正受到创历史纪录的国际制裁。   价格急剧下跌   乌克兰工厂的关闭迫使所有高纯度氖的消费者转而大规模采购这种气体，以补充订单。这只会助长价格上涨。氖气比 2022 年 2 月 24 日之前贵了 20 倍，直到 2022 年底才变得便宜。   几乎就在韩国TEMS 进入该行业后，价格情况就好转了许多倍——不是对氖气生产商而言，而是对氖气消费者而言。据 The Elec 报道，氖气目前的价格仅比乌克兰事件发生前贵三倍。The Elec表示，参与微电路生产的公司表示相信氖气的价格将很快下降更多。据他们的代表称，离价格恢复到 2022 年 2 月上半月水平的日子不远了。   进口替代时代   由于俄罗斯和乌克兰的氖气短缺，从事微电路生产的公司将注意力转向了合成这种气体的中国制造商。但随着时间的推移，芯片供应商开始转向本地供应商。特别是，同一家 TEMC 现在向领先的芯片制造商之一三星供应大量高纯度氖气。现在它正在发布 4nm 晶体，但它向 3nm 过渡的时间一天比一天近。   TEMS 还向SK 海力士运送氖气。它有自己的存储芯片生产。   除了TEMS，韩国还有一家POSCO公司，该公司也从事包括氖气在内的气体合成。他们俩不仅致力于提高产量，还致力于新技术。特别是在2022年2月下旬，两家公司几乎同时宣布开发了一种从空气中获取氖的方法。   在中国台湾，也采取了放弃来自世界其他地区包括俄罗斯的氖气的路线。这一点在台积电身上体现得很明显，台积电是全球最大的芯片供应商，2022 年第二季度全球市场份额为 56%（Counterpoint Research统计数据）。   据CNews报道，台积电于2022 年11月宣布计划转为主要从中国台湾供应商采购氖气。公司管理层为该计划的实施分配了不超过五年的时间。台积电分析师表示，该公司可以在三年内完成新供应链的建设，几乎完全排除来自外部的氖气供应。     俄罗斯很有可能被排除 台积电的氖气供应名单之外 商。该公司受到美国当局的严密控制，因为它在工作中使用美国技术。它已经被禁止生产俄罗斯处理器，未来美国当局可能会关闭其对俄罗斯氖气的访问。

Iwatani收购Aspen Air 进入美国工业气体市场   Iwatani Corporation的全资子公司 Iwatani Corporation of America 今天宣布已收购位于蒙大拿州比林斯的 Aspen Air US, LLC 。   Aspen Air 是蒙大拿州及周边各州领先的散装液态工业气体制造商和分销商。Aspen Air 支持多元化的工业和医疗客户群，包括能源和化工行业、医院以及非常重要的包装气体和独立分销商网络。   Iwatani Corporation 首席执行官Joseph S. Cappello表示：“Aspen Air 因其向客户提供安全和可靠供应的承诺而获得认可。此次收购标志着 Iwatani 进入美国工业气体领域，并反映出其专注于为服务欠缺市场的客户提供支持。”    Iwatani Corporation of America 工业气体副总裁Tom Harrison的职责将扩大并领导 Aspen Air 团队。“汤姆为这个角色带来了丰富的经验。过去 2 年，他一直领导美国岩谷公司的特种气体业务和氢气采购活动，在此之前，他在林德（前身为普莱克斯）的销售、物流和产品部门工作了 32 年管理，”卡佩罗说。   Iwatani Corporation of America 在美国经营了 40 多年。在继续致力于其在北美的传统产品和服务组合的同时，该公司在过去几年中扩大了其业务平台，包括四个新的业务部门：氢气、氦气、特种气体和现在的工业气体。   关于岩谷：   Iwatani Corporation是日本最大的液化石油气和氢气供应商，也是日本、中国和东南亚领先的工业气体、氦气、电子和特种气体制造商和分销商。利用其母公司的专业知识，Iwatani Corporation of America 已着手实施一项雄心勃勃的增长计划，以在关键的工业和特种气体市场扩张，并在美国建立垂直整合的氢气业务，其中包括氢气供应、分销和物流服务作为加氢站所有者的运营和维护服务。Iwatani Corporation of America 还在加利福尼亚州拥有并经营着一个快速发展的 Iwatani 品牌加氢站网络。Iwatani Corporation of America 总部位于得克萨斯州休斯敦，并在加利福尼亚州圣克拉拉设有办事处。

肺部检测竟需要这种气体   氦-3是地球上一种罕见的资源，不容易获得。随着科学技术的不断发展，氦-3的应用逐渐广泛。氦-3不仅可以用于核武器、清洁能源等。使用近年来，研究人员开发了MRI技术，以使用其他超极化气体进行肺部测试。   氦-3的主要替代品是：多年来，研究人员已经学会了克服氦-3的一些缺点，例如它能让患者入睡。由于氦-3提供了最强的信号，在许多肺部条件下，它仍然是MRI研究的最佳气体。氦-3是最好的肺部检测气体！氦-3可以帮助医生诊断肺部疾病，因为它可以实时绘制肺部地图。氦-3大大提高了医生对哮喘、慢性阻塞性肺病、肺气肿、囊性纤维化、支气管肺发育不良（尤其是早产儿）和其他疾病的肺部成像能力。特别是，氦-3在磁共振成像（MRI）中非常有用，这是一种从身体中生成图像用于诊断的程序。   尽管标准的核磁共振成像允许医生看到身体的某些部位，例如心脏或大脑，但它对肺部的透视检查没有用处。由于肺部充满了空气，空气的密度比水或脂肪的密度小得多，因此它实际上不会产生可以成像的信号。为了解决这个问题，患者可以吸入超极化气体，这意味着通过特殊程序放大信号，从而最终可以从肺部读取MRI信号。   如果这种气体与足够的氧气混合以维持生命，吸入它是安全的。氦-3是一种超极化气体。因为它可以产生非常强的信号，MRI可以清楚地检测肺部和所有呼吸道中的空气，并揭示支气管肺树的复杂细节。氦-3核磁共振成像可以实时显示肺部和气道的解剖细节，以及在患者呼吸时显示功能成像的能力，使其远优于检测肺部功能的标准方法。

    

氦气行业2022年回顾及2023年预测总结   2022 年氦短缺 4.0   •在经历了 16 年的反复短缺之后，人们预计 2022 年将是氦气市场最终过渡到供应充足的一年，但.... •1 月 5 日俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom)阿穆尔(Amur)工厂的爆炸和火灾将把阿穆尔的生产推迟到2023 年，并将向充足供应的过渡推迟到2023 年或2024年 •发生了其他几次供应中断，加剧了氦短缺 4.0 的严重程度 •2022 年又是短缺、供应分配和价格上涨的一年 •自 BLM 恢复以来，供应情况略有改善   俄罗斯天然气工业股份公司-阿穆尔天然气   •阿穆尔项目将是 2023 - 2027 年期间影响氦市场的最大单一因素 •氦气将从天然气中提取，并通过 3000 公里长的“西伯利亚力量”管道运输到 中国 •预计一期产量为 3 × 750 MMCF/年 •与 Linde、Air Products、Air Liquide、Matheson& Messer 签订承购协议 •将是非常低成本(低于 200 美元/MCF)的产品，直到最初的价格重新 开放，因为定价是在氦短缺 3.0 之前建立的，基于通胀的指指数 •2022 年底前不生产氦气——可能在 2023 年第二季度/第三季度重新启动 •重启时间因乌克兰战争而推迟 •由于制裁，物流更具挑战性   导致氦短缺 4.0 的主要因素   1.推迟启动俄罗斯天然气工业股份公司的阿穆尔河项目 2.BLM 的粗氦浓缩装置停机 3.计划在卡塔尔进行维修 4.阿尔及利亚的天然气部分从液化天然气生产转向海底管道输往欧洲 5.澳大利亚达尔文厂原料气耗竭 6.在 Haven, KS 天然气加工厂发生火灾   2023 年第一季度的展望   •氦市场仍然超卖，5 家氦巨头中有 4 家继续分配供应 •在某些情况下，分配比例可能会增加 •如果 BLM 有能力，最糟糕的氦短缺 4.0 应该已经过去了 •伊尔库茨克石油公司(Irkutsk Oil Company)的 Yaraktinsky 工厂可能会在第四季度启动- 250 MMCF/年，当它达到满负荷时-不足以结束短缺 •由于卡塔尔和埃克森美孚的成本冲击，合同价格将继续大幅上涨 •现货价格可能会继续上涨，但似乎已经达到一个平台期   2023 - 2024 年展望   •可能是向供应充足过渡的一年 •预计 EOY 将生产 1 或 2 列阿穆尔列车 •经济衰退可能会减少需求，有助于平衡市场 •如果俄罗斯天然气工业股份公司能够可靠地从阿穆尔河的两列火车中生产，供应应该 是充足的 •考虑到乌克兰和制裁的不确定性，这不是一件肯定的事情 •不确定性大，预测信心低 •取决于阿穆尔生产的时间和规模   乌克兰入侵的影响   •液氦出口迄今未受制裁 •奥伦堡的少量氦气供应从欧洲市场中断 •由于天然气转向海底管道，阿尔及利亚的供应减少 •阿穆尔河项目的重启和提速可能会被推迟 •外国技术专家无法/不愿前往俄罗斯 •无法从西方供应商采购零部件和设备 •制裁可能会阻碍俄罗斯天然气工业股份公(Gazprom’s/INK)的买家履行合同 •由于制裁，往返阿穆尔河的物流将更具挑战性 KHeC 认为，俄罗斯天然气工业股份公司(最终)将能够绕过制裁 因为中国和其他不受制裁的亚洲国家有现成的氦气市场 •获得 11000 加仑的 ISO 集装箱可能是一个障碍 •相对温和的短期影响，但氦短缺 4.0 的持续时间可能是乌克兰入侵的影响   市场的主要趋势和因素   •由半导体制造和航空航天推动的温和需求增长 •埃克森美孚和卡塔尔天然气公司客户的重大成本冲击为价格大幅上涨提供了催化剂 •开发私人仓储设施的兴趣增加，因为公司对 BLM 系统失去信心，并为 BLM后期做准备 •氦气专业公司仍主导供应，但…… •规模较小的天然气公司越来越多地购买容器，并寻求直接从生产商那里购买氦气 •氦气勘探初创企业数量空前 •乌克兰/阿穆尔河增加了对地缘政治风险的担忧 •涉及氦业务的气候变化举措-”绿色氦”   预测总结与结论   •氦市场经历氦短缺 4.0，原因是爆炸和火灾将阿穆尔供应从市场上移除及其他供应混乱 •如果/当阿穆尔生产对供应做出重大贡献，2023 年应该会出现改善 •新供应项目的管道强劲，产能利用率应该恢复到舒适的水平，并在阿穆尔河增产后保持在那里 •受新晶圆厂建设的推动，需求以每年 2- 4%的速度增长，电子学超越 MRI 成为主要应用 •到 2023 年第一季度，价格继续上涨，以定量供应，并将成本增加转嫁给最终用户 •当阿穆尔河供应进入市场时，价格应该适中

定义 2022 年行业的 10 大事件   2022 年就像之前的几年一样，是一个特殊的年份。供应链问题、地缘政治紧张局势和大流行病的卷土重来使该行业保持警惕。然而，这并不全是负面的，该行业已经进行了重大投资，世界各国政府已经意识到电子行业的重要性。   地震和半导体   1月伊始，亚洲发生了几次地震；在全球半导体短缺的情况下。1月22日，日本九州沿海发生的一系列大地震迫使东芝电子元件及存储公司暂停其位于日本南部大分县的半导体工厂的运营。然而，东芝并不是唯一一家受地震影响的电子公司。瑞萨电子很快确认一些设备已经停止运行。虽然东芝确认其大分工厂（专注于半导体生产）的部分生产线受损，但瑞萨电子及其在该地区的业务并未受到任何损坏。东芝在地震后花了数周时间才完全恢复到地震前的生产水平。   俄罗斯乌克兰战争   俄罗斯乌克兰战争导致天然气和原油价格飙升。它还影响了整个欧洲的能源价格。乌克兰供应世界近70%的氖气产能。氖气在半导体制程中的使用比例虽然没有其他行业高，但仍是不可或缺的资源。在接到有关惰性气体供应可能中断的报告后，几家制造商开始多元化其氖气采购——其中包括ASML和Micron。随着战争，对俄罗斯实施了国际经济制裁，公司开始陆续撤离该国。   重大并购    2月15日，英特尔正式确认将以54亿美元收购业界第九大晶圆代工厂Tower Semiconductor。Tower 在以色列、美国和日本共有七个生产基地。公司12英寸晶圆当量晶圆代工产能约占全球总量的3%。Tower的大部分晶圆代工产能是8英寸晶圆，Tower在全球8英寸晶圆代工产能中的份额约为6.2%，很快就会落入英特尔手中。   3 月下旬，德国功率模块制造商 SEMIKRON 宣布与丹麦功率模块设计和制造公司 Danfoss Silicon Power 合作，共同创建一家专注于功率电子产品并专注于功率半导体模块的合资企业。 新业务——赛米控-丹佛斯——拥有超过 3,500 名专业电力电子专家的员工队伍，以及对未来投资的坚定承诺。   5 月，德国EMS供应商KATEK达成收购加拿大EMS供应商SigmaPoint Technologies的协议——该交易为这家德国公司打开了进入国土安全和国防部门的大门。收购于8月完成，KATEK 拥有 20 家子公司，除欧洲和亚洲外，还在北美大陆开展业务。   6 月，应用材料公司正式收购了芬兰原子层沉积 (ALD) 技术专家 Picosun Oy。Picosun 的加入预计将扩大应用材料 ICAPS（物联网、通信、汽车、电源和传感器）集团的能力，满足服务于物联网、通信、汽车、电源和传感器市场的半导体不断增长的创新需求。   同样在 6 月，丹麦 EMS 提供商GPV 宣布将与总部位于瑞士的 EMS 提供商 Enics 合并。两家公司的合并创建了欧洲最大的 EMS 公司之一——GPV 集团——拥有 7,500 多名员工，在全球拥有 19 家工厂，收入超过 70 亿丹麦克朗（9.41 亿欧元）。   美国法案   8 月初，美国总统拜登签署了 2022年两党 CHIPS 和科学法案，该法案旨在刺激投资，加强美国制造业、供应链和国家安全。通过CHIPS和科学法案，已提供527亿美元用于刺激美国半导体研究、开发、制造和劳动力发展。该法案的目标是提高国内半导体制造水平，并最终减少对亚洲生产的依赖。   8月下旬，美国总统拜登正式签署了实施CHIPS法案的行政命令。在命令签署时，总统表示该法案将创造“变革性投资，以恢复和提升我们国家在半导体研究、开发和制造方面的领导地位。”    大规模投资可能会改变半导体格局   由于供应链的制约以及过去几年的记忆，数家半导体公司在这一年宣布了大规模投资——随着美国芯片法案的通过，投资范围有所扩大。   今年1月，英特尔宣布将投资超过200亿美元在俄亥俄州建设两家新工厂，并建立一个新的先进芯片制造中心。   德国半导体制造商英飞凌旨在通过增加宽带隙（SiC和GaN）半导体领域的重要制造能力来巩固其在功率半导体领域的地位。为此，该公司宣布将投资超过 20 亿欧元在其位于马来西亚居林的工厂建造第三个模块。   一个月后，Analog Devices 披露计划在未来三年内向 ADI Catalyst 投资 1 亿欧元，该设施占地 100,000 平方英尺，位于该公司位于爱尔兰利默里克 Raheen 商业园的园区内。   英特尔后来宣布，将对欧盟的研发和制造进行超过 330 亿欧元的初始投资——投资将跨越法国、德国、爱尔兰、意大利、波兰和西班牙，并产生 170 亿欧元的“领先半导体” fab mega-site”。   作为对 CHIPS 法案签署的直接回应，美光宣布了对美国内存制造的最大投资——估计将在美国创造 40,000 个就业岗位。该公司表示，计划在本十年末投资 400 亿美元，分阶段在美国打造领先的内存制造。   美国半导体制造商 Vishay 表示，它计划在德国汉堡西北部的 Itzehoe 市扩大生产。该公司将于明年开始在占地三公顷的土地上建造一座新的 300 毫米晶圆厂。   英特尔继续宣布重大扩张计划，并于 8 月与加拿大布鲁克菲尔德资产管理公司签署协议，共同为英特尔在亚利桑那州的芯片工厂提供高达 300 亿美元的资金。   美光于9月宣布计划在本十年末投资约150亿美元在爱达荷州博伊西建造一座新的内存制造工厂，直接为美光创造2000 个工作岗位。   韩国半导体巨头SK海力士宣布计划在清州建立新的制造厂。目前的计划是在 2025 年初完成耗资15万亿韩元（109 亿欧元）的工厂建设。   10月，美光再次成为聚光灯下的焦点，该公司表示将在未来 20 多年内投资高达 1000 亿美元在纽约克莱建造一座新的巨型晶圆厂，其中第一阶段计划投资 200 亿美元这十年结束。   中美贸易战升级    近两年疫情造成的芯片供应链中断，以及中美贸易摩擦、俄乌战争等地缘政治热点，使得全球区域经济更加注重本土生产的自主性和供应链。早在10月初，美国就对华半导体及相关技术的出口法规进行了一系列更新。考虑到它们将造成的短期和长期影响的规模，九项新规则中有两项脱颖而出。业内专家认为，美国对华半导体贸易限制的持续扩大最终可能波及显示面板行业。   面对美国的这些制裁，据报道中国正在准备一项1430亿美元的芯片支持计划。据说该支持计划是对限制措施的直接回应，这些限制措施加强和加深了对中国半导体行业的制裁。   保护主义抬头    2月初，英伟达和软银终止了英伟达400亿美元对Arm的收购。如果交易成功，该交易将成为历史上最大的半导体交易。由于公司描述的原因，双方同意终止协议；“尽管双方做出了真诚的努力，但仍存在阻碍交易完成的重大监管挑战” 。Arm现在将开始筹备公开募股。  GlobalWafers 和 Siltroic 之间的交易与 GlobalWafer 对 Siltronic 的全现金要约收购的最后期限在未经德国政府批准的情况下通过了同样的信念。   德国多特蒙德Elmos 200mm晶圆厂出售受阻。联邦内阁已正式阻止在多特蒙德工厂出售 Elmos Semiconductor 200mm 晶圆制造活动。早在 2021 年 12 月，该公司就与瑞典 MEMS 代工厂 Silex Microsystems AB 签署了买卖协议，以转移制造活动。自 2015 年起，2015 年，Silex Microelectronics 归中国公司 Nav Technology Co Ltd. 所有。   英国政府命令 Nexperia 剥离其位于南威尔士的半导体晶圆厂 86% 的股份，该工厂被称为纽波特晶圆厂 (NWF) ——在出售完成数年后。   欧盟提出芯片法案   在过去的几个月里，欧盟一直在讨论对半导体行业的补贴问题。对他们来说，2022年初宣布的芯片行业追赶竞赛现在已经进展到“向理事会主席提供与欧洲议会谈判的授权”。或者，正如许多人所说，根本没有进步。奥地利 PCB 制造商 AT&S 的负责人 Andreas Gerstenmayer 在 11 月底告诉德国商报，“欧洲在公告方面是世界冠军，但在实施方面却是个侏儒”。其他国家已经决定了价值数十亿美元的资助计划。Gerstenmayer 继续他的批评，称欧盟现在正在被左右超越，甚至被韩国或日本等比欧盟小的国家超越。   供应过剩即将来临？ 虽然个别零部件仍有零星缺货，但为期两年的普遍缺货潮已正式落下帷幕，各品牌也因应市场行情变化，陆续暂停备货。2022 年初，尽管乌克兰冲突和中美关系恶化导致地缘政治局势脆弱，但包括DRAM和NAND在内的存储器市场的近期前景无疑是光明的。然而，在 2022 年第二季度的最后几周，情况很快开始发生变化，存储器市场辉煌年份的希望破灭了。一场需求方发展的完美风暴席卷了内存市场，即使是最合理的2022年生产计划也无法抵挡坏消息的冲击。   通胀上升削弱了对消费品的需求，使旺季的高峰期趋于平缓。3Q22，内存位消耗和出货量继续呈现季度下滑趋势。由于内存需求大幅下滑，终端买家也延迟采购，导致供应商库存压力进一步升级。与此同时，各DRAM供应商增加市场份额的策略没有改变。市场上出现了“Q3/Q4统一议价”或“先议量后议价”的情况，导致4Q22 DRAM价格跌幅扩大至13~18%。

氧18的简介及用途制备   氧元素的稳定同位素，符号岾O，缩写为18O。1929年，W.F.Giorgio和H.L.Johnston利用分子光谱学发现天然氧由氧16、氧17和氧18同位素组成。现代测量表明，空气中氧同位素的确切成分是氧16：氧17：氧18=2667:1:5.5。   1937年，H.C.Yuri和J.R.Hoffman通过水蒸馏获得富氧水（重氧水）。在现代，分离氧气18的主要方法仍然是水蒸馏法，通过水蒸馏法可以获得99.8%的H218O。一氧化碳或一氧化氮的低温蒸馏也可以从氧气18中分离出来。   由于发现了重氧同位素，原子量的化学标度（O=16.000000）与物理标度（16O=16.00000）不兼容。这是因为化学标尺选择的氧气是天然氧气，氧气17和氧气18的存在使化学标尺大于物理标尺，化学标尺是物理标尺的1000275倍。化学和物理是相互联系的，不同的尺度必然会导致混淆。在这两种尺度一起使用一段时间后，对一致尺度的需求变得越来越明显。直到196年，化学和物理联合选择12C=12作为原子量标准，这两种尺度是一致的。   由于氧没有长寿命的放射性同位素，氧18是一种重要的痕量原子，广泛用于研究与生命活动有关的化学反应机制、催化机制和反应过程。首先，药物研究中的氧气是大多数药物结构中的基本元素。在代谢研究中，氧18通常用于代替普通氧进行同位素追踪，它可以灵敏、准确、快速地了解药物在体内的活动规律和代谢途径。这种可追溯性研究对于新药的开发至关重要，对于控制药物在人体内的使用也非常重要。   二是在能量代谢研究中的应用：由氧18和氢组成的分子，化学式为H218O，称为氧18水。为了确定自由人的能量代谢，最快和最准确的方法是使用双标记水技术，即氢和氧双同位素示踪法。在给人类或动物喂入一定剂量的H-2（氘）和O-18双标记水后，可以通过采样和测量人体释放的同位素速率来测量代谢状态。双标签水技术用于运动医学、儿童营养、食品营养、减肥、宇航员饮食等领域。分布广泛，具有广阔的发展前景。   第三，20世纪90年代开发的PET（正电子发射断层成像）技术为重氧水的应用提供了前所未有的可能性。与CT、核磁共振和其他用于从形态学角度诊断疾病的成像技术相比，PET可以在分子水平上提供关于疾病的功能、代谢或受体结合的信息，被称为“体内生化成像”。由于疾病的生化变化往往比形态学变化更早，因此在诊断疾病，特别是肿瘤、冠心病和脑疾病时，它可以更早、更灵敏、更准确。90%以上的PET显像剂是氟-18，而氟-18是通过以氧共振18为靶点的加速器中的质子轰击形成的。因此，它已成为氧b18作为正电子发射靶的最重要用途。   氧18的制备   同位素质量数的差异对其基本性质的影响很小，因此各种天然化合物的氧同位素组成大致相等。空气、淡水和海水中的Oxygen-18含量分别为0.204% 、0.198%和 0.200%。各种矿物质中Oxygen-18的含量变化不超过0.008%。因此，应使用空气或天然水作为生产原料。   为了在生产量中富含Oxygen-18的材料，可以应用液氧、氧化氮、水或化学同位素交换的精馏。基于每种方法的经济考虑和技术可行性，水的精馏被选为基础方法。此外，以富含这种同位素的水的形式储存、运输和使用 Oxygen-18 是最方便的。   精馏法被广泛研究并广泛用于化学工业中物质的提纯和不同沸点物质的分离。   天然水可以看作是常压下沸点为100摄氏度的低沸点H216O和沸点为100.15摄氏度的高沸点H216O的混合物。H216O和H218O的分离发生在蒸馏塔中。每个塔由一个立方体蒸发器、实际塔填充喷嘴、冷凝器和上部储液器组成。   在立方体中发生来自柱的水的连续蒸发。上升到柱子的蒸汽与在喷嘴上以薄膜形式流动的水相互作用发生传质。在这种情况下，蒸汽被耗尽，而流动的水富含高沸点组分 H218O。在塔的顶部，蒸汽进入冷凝器，由水循环系统的水冷却。在冷凝器中发生耗尽的Oxygen-18水蒸气的连续冷凝。重力冷凝水进入上部水库并与那里的水混合。然后这些水被送入柱子的电源。水的消耗量对应于蒸汽的质量流量。   因此，在柱子的操作过程中，Oxygen-18 从上部储层转移到立方体：立方体中的水富含 Oxygen-18，而上部储层中的水则缺乏这种同位素。

有了氦气，石油和天然气以外的商业发展正在向我们招手   JK Obatala——公共讲师、业余天文学家和卫报撰稿人 33 年——长期以来一直试图将注意力集中在“氦”这一被忽视的资源上。例如，2015年5月，他在《卫报》上发表了一系列题为“氦气难题”的专栏。两年后，时任联邦石油资源大学 (FUPRE) 副校长的 Akii Ibhadode 教授邀请Obatala就此主题发表演讲。在这篇文章中引用了他的演讲之后，Ibhadode 迅速任命了一个“研究小组”，并让这位 Helium Activist 成为了一名成员。作为小组成员和顾问，Obatala 举行了简报会并提交了书面咨询，其中包含他现在与读者分享的问题和见解。   沙特阿拉伯在2017年对世界领先的氦气生产国卡塔尔的封锁导致这种具有高度战略意义的商品在全球范围内短缺。该行业陷入了“氦气短缺4.0”，“就像氦气短缺 1.0、2.0 和 3.0 一样，”Nicolás Rivero 在《石英》杂志上写道，“这场危机是由高度集中的氦气生产行业中的几次意外供应中断造成的。”   根据 Rivero 的说法，全球只有 14 家工厂储存全球氦气。但在过去几个月里，他说，“灾难袭击了这些工厂中最大的一家，中断了供应……”。例如，直到今年，尤其是美国一直期望俄罗斯缓解供应紧缩。但正如 NBC 电视台的卡罗琳·霍普金斯 (Caroline Hopkins) 最近所说，其位于西伯利亚的庞大的阿穆尔工厂发生火灾，加上乌克兰战争，已经“打乱了时间表”。 由于对全球气候变化的担忧（2015 年巴黎协定、2021 年格拉斯哥公约和埃及刚刚结束的 COP27 证明了这一点），以及蓬勃发展的替代能源行业，进一步提高了氦气的商业地位。但实际上，氦气是什么？首先，它是仅次于氢的第二丰富、第二古老和第二轻的元素。在化学上，氦气 是元素周期表中的第一种惰性气体。它无毒、无味、无色、惰性。氦的两种同位素自然存在：氦 3 (He-3) 和氦4。所有的He-3和大约7%的氦气都是原始残留物，在地球形成期间被困在地球内部深处。地壳元素的放射性衰变占93%。   氦气一颗冉冉升起的商业和战略之星，源于某些独特的性质，赋予它许多科学、技术和工业应用。最重要的是，在所有元素中，氦的沸点最低。事实上，氦气不会变成固体，除非在特殊条件下。这使得它几乎不可或缺，用于低温（低温）用途，例如冷却红外望远镜、核反应堆和强力磁铁。此外，作为所有原子中最小的，氦的迁移几乎是不可阻挡的。它在地壳中自由移动（垂直和水平）——很容易通过花岗岩和其他岩石扩散。 氦气市场 氦气市场分为“气态”和“液态”两个阶段。一般来说，气是最大的，约占 70% 的份额。但它是支离破碎的，分成无数小领域，例如“净化”、“呼吸混合物”、“焊接”等。相比之下，液氦在医疗行业中的使用——主要用于冷却磁共振成像 (MRI) 扫描仪中的磁体，但也用于治疗——占总销售额的 32%：使医疗保健成为市场中最大的单一组成部分.   Verified Market Research 估计，2020 年全球氦气市场价值为210.4亿美元，预计到 2028 年将达到 308 亿美元。它将以 4.90% 的复合年增长率 (CAGR) 扩大。分析师进一步指出，自 2009 年以来需求一直在稳步增长，导致价格螺旋式上升。但氦气价格独立变动：因此，作为对动摇的天然气和液化天然气 (LNG) 回报的“名副其实的对冲”。   每年对氦气的需求量为 32,000 吨（62 亿立方英尺）——主要集中在西欧、前苏联 (FSU) 各州和美国。其他消费地区包括中国、拉丁美洲、中东/非洲和亚洲太平洋国家。市场分析师列举了一系列最终用途行业作为全球氦气需求的驱动因素。主要消费国购买力的增强预计将影响派对气球行业和氦气医疗保健服务。 不断扩大的电子行业将氦气用于从智能手机和笔记本电脑到 LED（发光二极管）屏幕和半导体制造的所有领域。甚至 COVID-19 的需求也有所增加——因为疫苗是在液氦中冷却的！分析师预计，未来七年，氦气在国防和能源研究、核电厂、太空、互联网、运输和金属加工中的使用将以4.6% 的复合年增长率推动气相需求，而液态氦气含量为3.6%。 氦气的来源：“工业”和“天然” 商业氦气的主要来源是： (1) 甲烷和天然气液体 (NGL) 的初级加工；(2) 液化天然气（LNG）生产；(3) 地质构造，含有至少0.3%的氦气浓度。 工业油藏 与流行的看法相反，“天然气”并不是“碳氢化合物”的同义词。从天然储层中提取的气体还含有非碳氢化合物，例如氢气、氩气、硫化氢、氮气、二氧化碳和氦气。整个地壳每年以大约 3000公吨的速度产生氦气。但推动这一过程的是铀和钍的核衰变——而不是浮游生物（如碳氢化合物）的细菌衰变。   这些核反应发生在花岗岩源岩的颗粒中，之后氦扩散到沉积储层孔隙中的水中。当分子氮 (N2) 流过岩石时，氦气 会分馏并随之移动。在天然气厂，脱氮装置 (NRU) 将N2分离出来NRU 分馏理所当然地与氦气回收相结合，在一个六步过程中产生世界上大部分的商业原料： 天然气加工/预处理（去除硫化氢、二氧化碳、水和重金属），天然气制冷（去除较重的碳氢化合物，如果有的话），液化（生产液化天然气）和脱氮（去除氮）从天然气中回收氦。   将碳氢化合物和非碳氢化合物分馏成它们的组成气体，具有浓缩氦气的效果——通常，浓度达到 50% 或更高。这些富含氦气的废气首先在阿尔及利亚开采，是重要的工业储层。 天然水库   一项基于文献和现有数据的初步评估是，尼日利亚大陆的东半部，从尼日尔三角洲向北延伸至乍得盆地，应该探索含有高氦气的构造圈闭。在地质学上，这片广阔的地带与贝努埃海槽的尼日利亚部分大致相连——宽 50 至 150 公里，长 1,000 公里，由裂谷、断层、高原、死火山和延伸到其边界之外的盆地组成. 2016 年，液氦勘探、开发和生产商 Helium One 的首席执行官 Thomas Abraham-James 提出了在坦桑尼亚 Rukwa 盆地建造大型氦气储层的可能性。“Rukwa 项目”将成为第一个通过有计划和系统的搜索而不是勘探偶然性发现的氦气库。因此，它是氦气供应链中新兴的独立生产项目的原型。   Helium One 勘探者的一个基本原则是，他们的技术适用于任何与坦桑尼亚地质条件相似的地方——在某种程度上，贝努埃海槽也是如此。尼日利亚和坦桑尼亚大陆之间的相似之处包括它们的结构、基底和盆地岩性，以及热和构造历史。但与坦桑尼亚极为活跃的裂谷系统相比，尼日利亚的地壳地质处于静止状态。   坦桑尼亚的裂谷系统是著名的东非大裂谷的一部分——裂谷、裂缝和火山网络沿着构造断层南北走向。（“断层”是地球众多地壳板块边界处的向上、向下或横向滑动）。两个关键因素是坦桑尼亚花岗岩克拉通的年龄，以及火山热与储层的接近程度。铀和钍已经有亿万年的时间发射 α 粒子（氦气 原子核）——伴随着火山热，为克拉通外的迁移提供动力。   离开源岩后，氦气开始二次迁移到气阱，在氮气、甲烷或二氧化碳为主的地下水中。Rukwa 的研究人员报告说，富含氮气和高氦气的气体从温暖的泉水中冒出。启发性的是，Helium One 探矿者在该地区发现了几个与断层相关的温泉。村民们通过蒸发高盐度的液体，利用泉水进行采盐。温泉中的咸水可能意味着盐顶气体陷阱。最后，地质学家还在 Rukwa 断层中发现了走滑运动的证据。“走滑”是指位于同一平面上的两个相邻的地壳板块（或板块）正在横向移动。这密封了垂直壁上的空腔，将气体困在里面。 尽管尼日利亚的地质情况并没有完全复制坦桑尼亚，但差异更多的是程度问题，而不是种类问题。尼日利亚的边界是政治的，而不是地质的。它的陆地是横跨非洲的整个大陆构造体系的一部分。众所周知，西非和中非裂谷系统 (WCARS) 在地质学上从尼日利亚延伸到苏丹 7,000 多公里，横跨喀麦隆、尼日尔、乍得和中非共和国。 东非和西非子系统都与大陆分裂和海洋形成有关：但时间不同。WCARS 较旧，已经耗散了大部分地震能量，因此不那么活跃。相比之下，索马里和非洲之角在过去 2500 万年左右的时间里一直与非洲大陆稳步分离——随着东非裂谷的扩大，引发了地震活动。红海（一个泛滥的盆地），是一个新海洋的早期阶段。   但是西非和中非裂谷系统要古老得多。它在 145 到 6600 万年前（白垩纪期间）进化，当时由南美洲、非洲、南极洲和澳大利亚组成的超级大陆“冈瓦纳大陆”正在分裂。非洲和南美洲裂开，大西洋充满了盆地。破裂沿着模糊的“Y”形三联结的两条线发生，这成为大西洋。“Y”的第三条腿未能形成海洋。   从结构上讲，这条失败的手臂（或“aulacogen”）就是我们所知的贝努埃槽。作为一个古老的裂谷，该槽一定曾经展示过坦桑尼亚裂谷地区的所有物理和地球化学特性：包括氦气的产生。

ARENCIBIA 与 SK MATERIALS AIRPLUS 建立合资企业，以解决氦气和稀有气体的成本和短缺问题   SK materials airplus 首席执行官 Jong-jin Oh 和 Arencibia 首席执行官Brent T. Frissora在首尔SK materials 总部携手, 韩国宣布成立一家合资企业，专注于为硅、半导体、航空航天、金属和其他关键供应链中的亚洲最大制造商建设和运营散装气体回收系统。   该合资企业将成为亚洲第一家专注于大宗气体回收系统的设计、工程、建造和运营的企业，尤其是那些专注于回收昂贵工艺气体的企业，例如氦气、氖气和其他用于工业生产的稀有气体。Arencibia 将负责回收过程和设计，而 SK materials airplus 将监督运营和商业职能，包括销售和营销。   由于地缘政治风险，以及大宗气体供应的剧烈价格波动和可用性限制，亚洲最大的制造商正面临供应链的严重不稳定。这种供应链的不稳定在整个生产运营和商业业务中产生连锁反应。 通过为亚洲最大的制造商现场回收工艺气体，该合资企业将提供前所未有的成本降低，以及供应链的安全性和可靠性，更不用说制造过程中能源和碳足迹的大幅减少。这将使亚洲最大的制造商能够提高竞争力、确保供应链安全并减少对环境的影响——简而言之，使其制造业务面向未来。   “鉴于稀有气体不稳定的供应和价格波动，升级回收是稳定增长的最佳解决方案，”SK materials airplus 首席执行官Oh先生说。“通过与 Arencibia 的密切合作，我们将引领韩国和亚洲的升级回收业务，塑造净零趋势。”   “Arencibia 是唯一一家专门为世界上最大的制造商设计、建造和运营定制工业气体回收系统的公司，”Arencibia 首席执行官 Frissora 先生说。“制造业，特别是硅、半导体、航空航天和金属行业，在工业气体可用性和成本以及减少环境影响方面面临着前所未有的挑战。我们很荣幸也很荣幸能与 SK 合作，帮助亚洲领先的制造商减少他们的排放量。成本和碳足迹。通过将我们独特的技术与 SK 巨大的规模、经验和愿景相结合，这家新公司将加速亚洲向低碳经济的转型。”   关于SK材airplus   SK materials airplus 是韩国领先的空气气体制造商和供应商。该公司最初是日本最大的工业气体供应商太阳日酸与SKC于2007年合资成立。2018年SK材料收购该公司100%股权，2021年并入SK株式会社。   关于阿伦西比亚   Arencibia 成立于 1986 年，是领先的气体回收解决方案，为金属、航空航天、汽车和半导体等行业的全球最大制造商提供服务。Arencibia 先进的监测、分析和恢复服务 (MARS) 保证我们的客户将回收和再利用 90% 以上的工业气体，从而产生变革性的财务和环境效益。Arencibia 的MARS平台还使客户能够监控他们的制造过程，并在潜在问题影响最终产品之前就识别和预防这些问题

日本-阿联酋探月任务成功发射 阿拉伯联合酋长国 (UAE) 的第一辆月球车今天从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站成功起飞。作为阿联酋-日本登月任务的一部分，阿联酋漫游车于当地时间 02:38 搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号火箭发射升空。如果成功，该探测器将使阿联酋成为继中国、俄罗斯和美国之后第四个在月球上运行航天器的国家。   阿联酋-日本任务包括一个由日本公司 ispace 建造的名为 Hakuto -R（意为“白兔”）的着陆器。在降落在月球近侧的阿特拉斯陨石坑之前，飞船将需要将近四个月的时间才能到达月球。然后它会轻轻地释放 10 公斤重的四轮 Rashid（意思是“正确引导”）漫游车去探索月球表面。 这辆由穆罕默德·本·拉希德航天中心建造的漫游车包含一个高分辨率相机和一个热成像相机，它们都将研究月球风化层的成分。他们还将拍摄月球表面尘埃运动、对月球岩石进行基本检查以及研究表面等离子体状况。   漫游车的一个有趣方面是它将测试可用于制造月球轮的各种不同材料。这些材料以胶条的形式贴在拉希德的轮子上，以确定哪些材料能最好地防止月尘和其他恶劣条件。其中一种材料是由英国剑桥大学和比利时布鲁塞尔自由大学设计的石墨烯基复合材料。   “行星科学的摇篮”   阿联酋-日本任务只是目前正在进行或计划中的一系列月球访问中的一个。8 月，韩国发射了名为 Danuri（意为“享受月球”）的轨道飞行器。11 月，美国宇航局发射了 Artemis 火箭，运载猎户座太空舱，最终将宇航员送回月球。与此同时，印度、俄罗斯和日本计划在 2023 年第一季度发射无人登陆器。   行星探索的推动者将月球视为前往火星甚至更远地方的载人任务的天然起飞地点。希望科学研究能够表明月球殖民地是否可以自给自足，月球资源是否可以为这些任务提供燃料。另一种可能性在地球上具有潜在的吸引力。行星地质学家认为，月球土壤含有大量的氦3，这是一种有望用于核聚变的同位素。   “月球是行星科学的摇篮，”约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星地质学家David Blewett说。“我们可以研究月球上由于其活跃的表面而在地球上被抹去的东西。”最新的任务还表明，商业公司开始启动自己的任务，而不是充当政府承包商。“公司，包括许多不在航空航天领域的公司，开始表现出他们的兴趣，”他补充道。