宇宙之源和生命之光：氢

秦寺

氢是宇宙中最古老的元素，太阳诞生之前它就已经存在了;宇宙一切物质都出自于氢;水中有它，太阳的能量来源于它，将来地球的能源也指望它。让我们一起来了解氢的奇妙。

宇宙元素之母

氢在地球上似乎不太起眼，地壳里的氢大约只占总质量的1%，大气里的氢也只占大气总体积的二百万分之一。然而，放眼整个宇宙，氢却是最主要的元素，氢原子占了整个宇宙原子数的88.6%，在宇宙中无处不在。氢也是诞生最早的元素，科学家们普遍认为，宇宙大爆炸之后生成了中子和质子，中子和质子结合成原子核，原子核捕获电子形成氢原子。许多氢原子通过引力作用，不断发生聚变反应，释放出巨大能量，催生了第一代恒星。后来，通过恒星对氢元素的不断“加工”，形成其他各种元素，才有了今天多姿多彩的宇宙和生机盎然的地球。

氢就在水中

水分子的化学式是H2O，其中H代表氢原子，O代表氧原子，也就是说，每个水分子都是由2个氢原子和1个氧原子结合成的。生命离不开水，加上氢是能量之源，氢可真是生命的亲密伙伴。

给汽车加点氢气

2014年，一家日本的汽车制造公司研发出了世界上第一款氢能源汽车，每次只需要充气3分钟，就可行驶600千米以上的距离，不比现在普通汽车满油的行车距离少。该公司还生产出氢能源公交车，并已在日本投入使用。

生命能量的来源

地球上一切生命所需的能源全部来自于太阳氢聚变释放的能量。太阳中的氢元素含量至今都十分丰富，其质量占到太阳总质量的71%。在太阳内部高温高压的环境中，大量氢原子发生聚变反应，释放出巨大能量，并以光和热的形式向周围辐射开来，使地球生命的生存和繁衍成为可能。

最轻的气体

氢气是世界上已知密度最小的气体，即在同等体积下，氢气是质量最轻的气体，因此，大气里的氢气含量不高，而且大多集中在大气层顶部。以前，人们曾用氢气来填充飞艇、氢气球，但当氢气与氧气混合达到一定比例时，气体遇到静电、明火或电火花就很容易燃烧或爆炸，十分危险，因此氢气不再作为填充气体，而被不易燃烧的氦气取代。

优秀的能源

随着化石燃料日益枯竭，人类急需找到一种高效、安全、清洁而且储量丰富的新能源，氢就是一位优秀的候选者。首先，它完全燃烧后产生的能量很高，每燃烧1千克氢气可产生14万千焦的热量，可供一辆小汽车行驶大约40千米，同等质量的汽油只能让小汽车行驶大約13千米;其次，氢气在氧气中燃烧只产生水，不会产生其他污染环境的物质，非常清洁、环保;而且，氢气燃烧生成的水也是人类赖以生存的资源，可以循环利用;最后，氢气很容易获得，因为水中就有氢，可以说，一旦技术成熟，氢能源几乎是用之不竭的。

有人还设想，当人类在太空旅行时，如果没有能源了，也可以从太空中随处获得氢，但目前技术上还无法做到。