대기 과학의 오랜 이상 현상을 해결한 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학의 연구에 따르면 지구 대기의 헬륨-4 수준은 적어도 1974년 이후로 증가하고 있습니다.
가장 풍부한 헬륨 동위원소인 헬륨-4는 지각에서 방사성 붕괴에 의해 생성되며 천연 가스에 소량 축적됩니다. 가스가 추출되어 연소되면 헬륨이 대기 중으로 방출됩니다. 따라서 이론적 계산에 따르면 헬륨-4의 대기 수준은 화석 연료 사용으로 인해 수십 년 동안 증가했음에 틀림없다. 그러나 지금까지 그러한 축적에 대한 확실한 실험적 증거가 부족했습니다.
헬륨 몰 분율 측정
최신 연구에서 Scripps Institution of Oceanography의 Benjamin Birner가 이끄는 연구원들은 헬륨-4의 대기 비율을 측정하는 새롭고 정확한 기술을 개발했습니다.4그는) 질소 (N2). 그들은 46년에서 1974년 사이에 획득한 2020개의 공기 샘플을 연구했고 4농도는 연간 평균 39 +/- 3억 몰 증가했습니다.
“대기 중 질소 수준이 일정하기 때문에 4암탉2 비율은 대기 중 헬륨 함량의 변동성을 나타냅니다.”라고 Birner는 설명합니다. "우리는 공기 중의 헬륨 몰 분율을 전례 없는 정밀도로 측정하는 새로운 질량 분석 기술을 사용하여 이 비율을 결정했습니다."
새로운 관측은 또한 헬륨의 또 다른 동위 원소의 대기 수준이 3그는 또한 증가했습니다. "우리가 측정하지 않은 동안 3그는 오직 4암탉2, 대기 중 헬륨 동위 원소 비율에 대한 일부 이전 연구 (3그/4그는 뚜렷한 추세를 발견하지 못했습니다.”라고 Birner는 말합니다. "확실한 증가에 대한 우리의 관찰과 함께 4안정적인 동위 원소 비율은 해당 축적을 의미합니다. 3그와 4그."
Birner는 3그는 대체로 설명되지 않았으며 추가 연구가 필요합니다. 특히 이 동위원소는 매우 드물고 핵융합 연료를 포함하여 몇 가지 중요한 응용 분야가 있기 때문입니다. "그것이 얼마나 귀중한지에 대한 아이디어를 제공하기 위해 사람들은 심지어 달에서 그것을 채굴하는 것에 대해 생각했습니다."라고 그는 말합니다.
추정되는 대기 중 증가 3그는 또한 천연 가스, 핵무기 및 원자력 발전으로 인한 인위적 배출량 추정치를 크게 초과하여 이전 동위원소 측정의 잠재적인 문제 또는 알려진 소스에 대한 잘못된 평가를 시사한다고 말했습니다. "대기 중 헬륨의 측정을 개선함으로써 우리는 도시의 대기 질 연구에 사용할 수 있는 지역에서 전 세계 천연 가스 사용 지표를 개발하기를 희망합니다."라고 그는 말했습니다. 물리 세계.
연구원들은 이제 이 연구에서 사용한 고충실도 샘플에서 대기 중 헬륨 동위원소 경향을 검증할 것이라고 말했습니다. "우리가 추구하고 싶은 또 다른 방법은 지속적인 헬륨 측정을 수행하여 도시의 지역 배출원을 더 잘 이해하고 보고된 화석 연료 배출을 확인하는 것입니다."라고 Birner는 결론지었습니다.
현재 작업은 다음에서 자세히 설명합니다. 자연 지구과학.
포스트 대기 헬륨 수준이 증가하고 있습니다. 첫 번째 등장 물리 세계.
