大気中のヘリウムレベルは上昇しています

米国カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者によると、大気科学の長年の異常を解決した研究によると、地球の大気中のヘリウム4のレベルは少なくとも1974年以来増加しています。

ヘリウムの最も豊富な同位体であるヘリウム4は、地球の地殻での放射性崩壊によって生成され、天然ガスに少量蓄積します。 ガスが抽出されて燃焼すると、ヘリウムが大気中に放出されます。 したがって、理論計算では、化石燃料の使用により、ヘリウム4の大気レベルが数十年にわたって増加しているに違いないことが示唆されています。 しかし、これまで、そのような蓄積についての説得力のある実験的証拠は不足していた。

ヘリウムモル分率の測定

最新の研究では、スクリップス海洋研究所のベンジャミン・ビルナーが率いる研究者が、ヘリウム4の大気比を測定するための新しい正確な技術を開発しました（⁴彼）窒素（N₂）。 彼らは46年から1974年の間に取得された2020の大気サンプルを調査し、 ⁴彼の濃度は、年間平均39+/-3億モルの割合で増加しました。

「大気中の窒素レベルは安定しているため、 ⁴彼/N₂ 比率は、大気中のヘリウム含有量の変動を示しています」とBirner氏は説明します。 「これまでにない精度で空気中のヘリウムモル分率を測定する新しい質量分析技術を使用して、この比率を決定しました。」

新しい観測はまた、ヘリウムの別の同位体の大気レベルが ³彼も増えました。 「私たちは測定しませんでしたが ³彼だけ ⁴彼/N₂、大気中のヘリウム同位体比に関するいくつかの以前の研究（³彼/⁴彼は）明らかな傾向を発見しませんでした」とBirnerは言います。 「私たちの観察とともに、 ⁴彼、安定同位体比は、対応する蓄積を意味します ³彼と ⁴彼。"

バーナーは、 ³特にこの同位体は非常にまれであり、核融合の燃料としてなど、いくつかの重要な用途があるため、彼はほとんど説明されておらず、さらなる研究が必要です。 「それがどれほど貴重であるかを知るために、人々は月でそれを採掘することさえ考えました」と彼は言います。

推定される大気の増加 ³彼はまた、天然ガス、核兵器、および原子力発電からの人為的排出の推定値を大幅に上回っており、以前の同位体測定または既知の発生源の誤った評価に関する潜在的な問題を示唆していると彼は言います。 「大気中のヘリウムの測定を改善することにより、都市の大気質研究に使用できる地域から世界への天然ガス使用量の指標を開発したいと考えています」と彼は言います。 物理学の世界.

研究者たちは、この研究で使用した忠実度の高いサンプルから、大気中のヘリウム同位体の傾向を検証する予定であると述べています。 「私たちが追求したいもうXNUMXつの方法は、継続的なヘリウム測定を行い、都市の地域の排出源をよりよく理解し、これらから報告された化石燃料の排出を検証することです」とBirnerは結論付けています。

現在の作業の詳細は ネイチャージオサイエンス.

ポスト 大気中のヘリウムレベルは上昇しています 最初に登場した 物理学の世界.

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• 出典: https://physicsworld.com/a/atmospheric-helium-levels-are-on-the-rise/