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氫氣安全性鐵證：人類潛水試驗

發布時間：2018-12-13 09:08:08

氫氣的人體安全性比有效性更確定，是早就有非常明確的證據——就是人類氫氣潛水實驗。

人類氫氧潛水醫學實驗

開展氫氧潛水試驗最早和最多的機構是法國COMEX公司，主要是上世紀80年代，該公司為了配合海上石油開采，建立更好的潛水技術，考慮到氫氣用于潛水的優勢開展了這一研究。先后進行了大量動物和人體試驗，由安全性、醫學生理學和潛水設備研制等三部分組成。

這一系列HYDRA III~VII的模擬實驗，是從75~90米氫氧常規潛水到520米氫氧飽和潛水。其中，HYDRA V首次用氫進行4.6 MPa飽和潛水，潛水員完成了機械連接、水下切割和操作等潛水作業任務。用最明確確定的證據證明氫氣對人體的安全性。

Hydra V Hydrogen Experimental Dive to 450 Meters。這是1986年在美國得克薩斯休斯頓召開的第18屆海上技術會議論文。

潛水實驗HYDRA III~IV

為配合海上油田工業，法國COMEX公司在海上和馬賽高壓研究中心實驗室開展大深度氫氧潛水人體試驗研究。

HydraIII，1983年6月，潛水深度為75米和91米。

HydraVI，1983年11月，艙內潛水深度為120、150、180、240和300米。

HydraV，1985年5-6月，艙內飽和深度450米。

這些試驗的成功給氫氣在潛水醫學技術中的應用奠定了重要基礎。

氫氣潛水的安全性研究

氫氣作為一種爆炸氣體，物理安全性是及其重要的內容，文章也專門進行了描述。空氣中氫氣可以爆炸燃燒的濃度是4%-74.5%。氧氣環境下，4%-94%。Hydra V試驗前，研究小組已經對氫氣在三種氣體混合情況高壓下燃燒極限濃度進行了分析。

當氧氣濃度低于4.4%，750米以下深度都不會發生燃燒。也就是說這種氧氣濃度情況下，氫氣濃度無論多少都不會燃燒。為了保證安全，試驗將這種安全度近一步提高，規定在使用氫氣時氧氣濃度不超過2%。在整個減壓過程，氫氣濃度不超過4%。

最終試驗結果表明，在技術上非常成功。在生物醫學方面，潛水員呼吸高壓氫氣進行大深度潛水在預防高壓神經綜合癥方面有明顯優點。潛水員長時間暴露在25bar氫氣高分壓下是無害的，酶學和組織學血液分析數據顯示，整個高壓氫氣暴露過程和結束后1周都沒有明顯變化。

氫氧潛水試驗Hydra VI

麻醉氣體的麻醉強度和氣體分壓有關，例如空氣潛水一般在50米深度會產生明顯的氮麻醉，到70／75米以上麻醉作用變的非常嚴重和危險。如果用氫氣替換氦氣，氣體密度可以降低50%。
為了研究氫氣的麻醉作用，1983年11月法國COMEX公司進行了Hydra VI氫氧潛水試驗，分別讓6名氦氧飽和潛水潛水員（3名職業潛水員3名科學潛水員）在120、150、180、240和300米深度呼吸氫氧二元和氫氦氧三元混合氣。

圖為300米深度下，對氫氣的麻醉效應進行全面分析。

后續研究

COMEX實施的HYDRA XII實驗，深度為210 m，潛水員在此深度下進行28次潛水，其中4次為氦氧潛水，4次為氫氦氧潛水。每次潛水持續2~6 h，呼吸氫氧混合氣時，潛水員思維分析能力和作業能力均正常。實驗結果證明，在中或大深度潛水中氫是一種最佳呼吸介質。
1988年2月，COMEX公司在地中海進行了HYDRA VIII現場氫氧混合氣飽和潛水實驗。6名潛水員參加。2月21日開始加壓，28日到達520 m深度，此后5~6 d，6名潛水員分別在520 m海底進行了多次潛水作業實驗。
1989年9月，COMEX公司又進行了HYDRA IX 300 m停留14 d氫氧飽和潛水模擬實驗。
20世紀90年代，COMEX公司又相繼進行了680 m飽和巡潛701 m(HYDRA X)和750 m (HYDRA XI)人體模擬氫氧飽和潛水實驗，750 m是目前人類高壓暴露的最大深度記錄。

總結

這些前沿的科技研究，美國和法國在這方面比較領先。人類氫氣潛水實驗是氫氣對人體安全最鐵的證據。正因為氫氣對人體安全，也使得氫醫學備受重視，甚至被認為會改寫現代醫療衛生模式，或對人類健康帶來革命性影響。

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