人类能潜入多深的海底?

时间:2017-02-27 15:47:00
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摘要:  作者:崔维成 戚心源  关键词:潜水 深潜  2014年1月12日,中国在南海首次进行300米饱和潜水作业。在这之后,中国不断向人类潜水的深度极限发起挑战。那么,人类深水的极限在哪里?又如何达到这种极限呢? ...

  作者:崔维成  戚心源

  关键词:潜水  深潜

  2014年1月12日,中国在南海首次进行300米饱和潜水作业。在这之后,中国不断向人类潜水的深度极限发起挑战。那么,人类深水的极限在哪里?又如何达到这种极限呢?

  潜水,要解决的主要问题是呼吸。自由潜水,只要呼吸压缩后的普通空气就行。但是随着潜水深度的增大,压力也随之增大,空气中的氮气会渗透到人体的中枢神经系统细胞里,引起“氮麻醉”。因此,时间较长或者深度较大的潜水,就要有专门的装备。这种装备叫水肺,它可以保证潜水员的呼吸。这种潜水方法叫水肺潜水,气瓶里装的是惰性气体氦和氧的混合气体,这是因为氦气的麻醉效应远低于氮气。

  然而,潜水面临的不光是呼吸的问题,人类潜水时面临的另一个威胁是减压病。因为海水深度每增加10米,就会增加一个标准大气压。随着压力的增加,人体血液溶解空气的能力随之增加。如果潜水员从水下深处回到海面减压太快,溶解在血液和身体组织里的气体就会形成气泡,阻碍血液流动,严重的甚至可以致命。因此,早期潜水员在完成潜水任务后,必须在减压舱里逐步减压,再回到海面上来。减压的时间往往比水下工作的时间还要多一倍。

  解决的办法是1957年发明的“饱和潜水”技术。潜水员先在舱内加压,使得体内的气体完全饱和,然后就可以在深水的高气压下工作几天,甚至几十天,等任务完成后再一次性减压出水。这是因为如果在高压下逗留到一定的时间,人体血液和组织里所渗入的气体就会达到饱和,以后只要压力不变,即便延长逗留的时间,血液和组织里的气体含量也不会改变。

  现在无论是海底救生、施工、勘探,或者进行科学考察,凡是潜水员直接暴露在水深超过100米的高压环境的水下作业,都必须采用这种饱和潜水技术。法国潜水员在地中海饱和潜水的实际作业深度达到534米,而实验深度达到701米,是当今世界最高纪录。中国12名潜水员创下了在南海上百米的深水中生活390小时、工作126小时,完成海底油管更换的纪录;作为实验,中国饱和潜水技术也已经突破了490米的深度。

  潜水员还有一个保护身体和体温的重要装备人类能潜入多深的海底?微科普 | 人类能潜入多深的海底? | 责任编辑:微科普

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