Raven helija v atmosferi narašča

Ravni helija-4 v zemeljski atmosferi naraščajo vsaj od leta 1974, glede na študijo raziskovalcev s kalifornijske univerze v San Diegu v ZDA, ki razrešuje dolgoletno anomalijo v znanosti o atmosferi.

Helij-4, najpogostejši izotop helija, nastaja z radioaktivnim razpadom v zemeljski skorji in se v majhnih količinah kopiči v zemeljskem plinu. Ko se plin izloči in sežge, se helij sprosti v ozračje. Teoretični izračuni so torej pokazali, da so atmosferske ravni helija-4 zaradi uporabe fosilnih goriv verjetno naraščale desetletja. Vendar do zdaj ni bilo prepričljivih eksperimentalnih dokazov za takšno kopičenje.

Meritve molskega deleža helija

V najnovejšem delu so raziskovalci pod vodstvom Benjamina Birnerja z inštituta za oceanografijo Scripps razvili novo in natančno tehniko za merjenje atmosferskega razmerja helija-4 (⁴He) na dušik (N₂). Preučevali so 46 vzorcev zraka, pridobljenih med letoma 1974 in 2020, in ugotovili, da je ⁴Koncentracija se je povečala s povprečno hitrostjo 39 +/-3 milijarde molov na leto.

»Ker so ravni dušika v ozračju stabilne, spremembe v ⁴On/N₂ razmerje kaže na spremenljivost atmosferske vsebnosti helija,« pojasnjuje Birner. "To razmerje smo določili z uporabo nove masne spektrometrične tehnike, ki meri molski delež helija v zraku z izjemno natančnostjo."

Nova opazovanja tudi kažejo, da so atmosferske ravni drugega izotopa helija, ³Povečal se je tudi on. »Medtem ko nismo merili ³Samo on ⁴On/N₂, nekatere prejšnje študije atmosferskega razmerja izotopov helija (³on/⁴On) ni našel očitnega trenda,« pravi Birner. »Skupaj z našim opažanjem jasnega povečanja ⁴He, stabilno izotopsko razmerje pomeni ustrezno kopičenje ³On in ⁴On."

Birner dodaja, da porast v ³On ostaja večinoma nepojasnjen in zahteva nadaljnje raziskave – zlasti ker je ta izotop zelo redek in ima več pomembnih aplikacij, vključno kot gorivo za jedrsko fuzijo. »Da bi dobili predstavo o tem, kako dragocen je, so ljudje razmišljali celo o tem, da bi ga kopali na Luni,« pravi.

Domnevno povečanje atmosferskega ³Prav tako močno presega ocene antropogenih emisij iz zemeljskega plina, jedrskega orožja in proizvodnje jedrske energije, kar kaže na morebitne težave s prejšnjimi meritvami izotopov ali napačno oceno znanih virov, pravi. "Z izboljšanjem merjenja atmosferskega helija upamo, da bomo razvili indikator regionalne do globalne porabe zemeljskega plina, ki bi ga lahko uporabili v študijah kakovosti zraka v mestih," pravi. Svet fizike.

Raziskovalci pravijo, da bodo zdaj preverjali trend atmosferskega izotopa helija iz vzorcev visoke ločljivosti, ki so jih uporabili v tej študiji. "Še ena pot, ki bi ji želeli slediti, je neprekinjeno merjenje helija, da bi bolje razumeli lokalne vire emisij v mestih in na podlagi teh preverili sporočene emisije fosilnih goriv," zaključuje Birner.

To delo je podrobno opisano v Narava Geoscience.

Pošta Raven helija v atmosferi narašča pojavil prvi na Svet fizike.

• Coinsmart. Najboljša evropska borza bitcoinov in kriptovalut.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. PROST DOSTOP.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Brezplačen preizkus.
• Source: https://physicsworld.com/a/atmospheric-helium-levels-are-on-the-rise/