Wzrasta poziom helu w atmosferze

Poziomy helu-4 w ziemskiej atmosferze rosną co najmniej od 1974 roku, zgodnie z badaniem przeprowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego w USA, które rozwiązuje długotrwałą anomalię w nauce o atmosferze.

Hel-4, najobficiej występujący izotop helu, powstaje w wyniku rozpadu radioaktywnego w skorupie ziemskiej i gromadzi się w niewielkich ilościach w gazie ziemnym. Kiedy gaz jest wydobywany i spalany, hel jest uwalniany do atmosfery. Obliczenia teoretyczne sugerują zatem, że poziomy helu-4 w atmosferze musiały rosnąć od dziesięcioleci z powodu zużycia paliw kopalnych. Do tej pory brakowało jednak przekonujących dowodów eksperymentalnych na takie nagromadzenie.

Pomiary ułamków molowych helu

W najnowszej pracy naukowcy pod kierunkiem Benjamina Birnera z Scripps Institution of Oceanography opracowali nową i precyzyjną technikę pomiaru atmosferycznego stosunku helu-4 (⁴He) do azotu (N₂). Przebadali 46 próbek powietrza pobranych w latach 1974-2020 i odkryli, że ⁴Stężenie rosło średnio o 39 +/-3 miliardów moli rocznie.

„Ponieważ poziomy azotu w atmosferze są stałe, zmiany w ⁴Kura₂ stosunek wskazuje na zmienność zawartości helu w atmosferze”, wyjaśnia Birner. „Określiliśmy ten stosunek za pomocą nowatorskiej techniki spektrometrii mas, która mierzy ułamek molowy helu w powietrzu z niespotykaną precyzją”.

Nowe obserwacje sugerują również, że atmosferyczne poziomy innego izotopu helu, ³On też się zwiększył. „Podczas gdy nie mierzyliśmy ³On tylko ⁴Kura₂, niektóre wcześniejsze badania stosunku izotopów helu w atmosferze (³On/⁴On) nie znalazł żadnego widocznego trendu” – mówi Birner. „Wraz z naszą obserwacją wyraźnego wzrostu ⁴He, stabilny stosunek izotopów implikuje odpowiednie nagromadzenie ³On i ⁴On."

Birner dodaje, że wzrost w ³Pozostaje w dużej mierze niewyjaśniony i wymaga dalszych badań – zwłaszcza, że ​​izotop ten jest bardzo rzadki i ma kilka ważnych zastosowań, w tym jako paliwo do syntezy jądrowej. „Aby dać wyobrażenie o tym, jak cenny jest ten minerał, ludzie myśleli nawet o wydobyciu go na Księżycu” — mówi.

Domniemany wzrost atmosfery ³Znacznie przekracza również szacunki emisji antropogenicznych z gazu ziemnego, broni jądrowej i wytwarzania energii jądrowej, co sugeruje potencjalne problemy z wcześniejszymi pomiarami izotopów lub nieprawidłową oceną znanych źródeł, mówi. „Poprzez poprawę pomiarów helu atmosferycznego mamy nadzieję opracować wskaźnik regionalnego i globalnego zużycia gazu ziemnego, który można by wykorzystać w badaniach jakości powietrza w miastach” – mówi. Świat Fizyki.

Naukowcy twierdzą, że będą teraz weryfikować trend izotopów helu w atmosferze na podstawie próbek o wysokiej wierności, których użyli w tym badaniu. „Inną drogą, którą chcielibyśmy podążać, jest wykonywanie ciągłych pomiarów helu, aby lepiej zrozumieć lokalne źródła emisji w miastach, a na ich podstawie zweryfikować zgłoszone emisje z paliw kopalnych” – podsumowuje Birner.

Niniejsza praca jest szczegółowo opisana w: Nature Geoscience.

Post Wzrasta poziom helu w atmosferze pojawiła się najpierw na Świat Fizyki.

• Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
• CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/atmospheric-helium-levels-are-on-the-rise/