Дослідження підтверджують, що рівень гелію в атмосфері зростає

Дослідження підтверджують, що рівень гелію в атмосфері зростає


Головний автор дослідження Бенні Бірнер з Інституту океанографії Скріпса в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго. Авторство: Ерік Джепсен/UC San Diego

Вчені з Інституту океанографії Скріпса в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго використали безпрецедентну техніку, щоб виявити, що рівень гелію в атмосфері зростає, вирішивши проблему, яка хвилювалася серед атмосферних хіміків протягом десятиліть.

Атмосферна кількість 4-гелію (4Він) ізотоп зростає, тому що 4Він виділяється при спалюванні та видобутку викопного палива. Дослідники повідомляють, що вона зростає дуже невеликою, але вперше чітко вимірною швидкістю. The 4Сам він ізотоп не додає парникового ефекту, який робить планету теплішою, але його показники можуть служити непрямими маркерами використання викопного палива.

Дослідження з’явилося сьогодні в журналі Природознавство.

«Головною мотивацією було розв’язати давню суперечку в науковому співтоваристві щодо концентрації гелію в атмосфері», – сказав провідний автор дослідження Бенні Бірнер, колишній аспірант, а тепер докторант Інституту океанографії Скріпса в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго.

Ізотоп 4Він утворюється в результаті радіоактивного розпаду в земній корі і накопичується в тих же водоймах, що й викопне паливо, зокрема природний газ. Під час видобутку та спалювання викопного палива, 4Він випадково звільняється, що створює ще один засіб оцінки масштабів виробничої діяльності.

Прорив дослідження полягає в техніці, яку команда Океанографії Скріпса використала для вимірювання кількості гелію в атмосфері. Геологи Бірнера і Скріпса Джефф Северінгхаус, Білл Паплавський і Ральф Кілінг створили точний метод порівняння 4Він ізотопний до рівня звичайного атмосферного газу азоту. Оскільки рівень азоту в атмосфері постійний, збільшення He/N2 вказує на швидкість 4Він накопичується в атмосфері.

Співавтор дослідження і геохімік океанографії Скріпса Ральф Кілінг, керівник знаменитого вимірювання вуглекислого газу, відомого як крива Кілінга, описує дослідження як «шедевр фундаментальної геохімії». Незважаючи на те, що вченим відносно легко виявити гелій у зразках повітря, які присутні на рівні п’яти частин на мільйон повітря, ніхто не виконував роботу, щоб виміряти його достатньо ретельно, щоб спостерігати збільшення атмосфери, сказав він.

Дослідження також є основою для вчених, щоб краще зрозуміти цінний 3-гелій (3He) ізотоп, який використовується для ядерного синтезу, кріогеніки та інших застосувань. Пропозиції придбати дефіцитний газ з Місяця вказують на те, на що виробники збиратимуться його врожай.

Згідно з попередніми роботами інших дослідників, с 4Він ізотоп існує в атмосфері в незмінному співвідношенні 3Він. Підйом атмосфери с 4Тому він ізотоп, виміряний у Скріпса, означає, що 3Його ізотоп має зростати з порівнянною швидкістю 4Він. Дослідження, проведене командою Бірнера, викликає кілька питань щодо точності попередніх припущень вчених про те, як 3Він виробляється і в якій кількості.

«Ми точно не знаємо, але мені цікаво, чи є більше 3Він вийшов із Землі, ніж ми вважали раніше, який, можливо, можна буде зібрати і підживити наші термоядерні реактори в майбутньому», – сказав Бірнер.

«Дослідження вражає суперечки навколо рідкісного ізотопу гелію 3Він, — сказав Кілінг. — Наслідки далеко не зрозумілі, але це вимагає додаткової роботи».


Стародавній гелій, що витік з ядра, дає підказки про утворення Землі


Більше інформації:
Бенджамін Бірнер, Збільшення вмісту гелію в атмосфері за рахунок використання викопного палива, Природознавство (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-00932-3. www.nature.com/articles/s41561-022-00932-3

Надано Каліфорнійським університетом в Сан-Дієго

Цитування: рівень гелію в атмосфері зростає, дослідження підтверджують (2022, 9 травня), отримано 10 травня 2022 року з https://phys.org/news/2022-05-atmospheric-helium.html

Цей документ є об’єктом авторського права. За винятком будь-яких чесних відносин з метою приватного вивчення або дослідження, жодна частина не може бути відтворена без письмового дозволу. Вміст надається виключно в інформаційних цілях.





Source link

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.