Mức helium trong khí quyển đang gia tăng PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Mức helium trong khí quyển đang tăng lên

Dấu thời gian: ngày 17 tháng 2022 năm 8 59:XNUMX sáng

Theo một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Diego, Hoa Kỳ, mức độ helium-4 trong bầu khí quyển của Trái đất đã tăng lên ít nhất là từ năm 1974.

Benjamin Birner
Tác giả chính của nghiên cứu, Benjamin Birner của Viện Hải dương học Scripps tại UC San Diego. (Được phép: Erik Jepsen/UC San Diego)

Heli-4, đồng vị dồi dào nhất của heli, được tạo ra từ quá trình phân rã phóng xạ trong vỏ Trái đất và tích tụ với lượng nhỏ trong khí tự nhiên. Khi khí được chiết xuất và đốt cháy, khí heli được giải phóng vào khí quyển. Do đó, các tính toán lý thuyết đã gợi ý rằng mức độ helium-4 trong khí quyển phải tăng lên trong nhiều thập kỷ do sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn còn thiếu bằng chứng thực nghiệm thuyết phục cho sự hình thành như vậy.

Phép đo phân số mol helium

Trong công trình mới nhất, các nhà nghiên cứu do Benjamin Birner thuộc Viện Hải dương học Scripps đứng đầu đã phát triển một kỹ thuật mới và chính xác để đo tỷ lệ heli-4 trong khí quyển (4He) thành nitơ (N2). Họ đã nghiên cứu 46 mẫu không khí thu được từ năm 1974 đến năm 2020 và phát hiện ra rằng 4Nồng độ của ông tăng với tốc độ trung bình là 39 +/- 3 tỷ mol mỗi năm.

googletag.cmd.push (function () {googletag.display ('div-gpt-ad-3759129-1');});

“Vì nồng độ nitơ trong khí quyển ổn định nên những thay đổi trong 4Anh/N2 tỷ lệ cho thấy sự thay đổi trong hàm lượng helium trong khí quyển,” Birner giải thích. “Chúng tôi đã xác định tỷ lệ này bằng cách sử dụng một kỹ thuật khối phổ mới để đo phần mol helium trong không khí với độ chính xác chưa từng có.”

Các quan sát mới cũng gợi ý rằng mức khí quyển của một đồng vị khác của helium, 3Ông, cũng đã tăng lên. “Trong khi chúng tôi không đo 3Anh ấy, chỉ 4Anh/N2, một số nghiên cứu trước đây về tỷ lệ đồng vị helium trong khí quyển (3Anh ta/4Anh ấy) không tìm thấy xu hướng rõ ràng nào,” Birner nói. “Cùng với quan sát của chúng tôi về sự gia tăng rõ ràng trong 4He, tỷ lệ đồng vị ổn định ngụ ý sự tích tụ tương ứng của 3Anh ấy và 4Anh ta."

Birner cho biết thêm rằng sự gia tăng trong 3Ông vẫn chưa giải thích được phần lớn và đảm bảo nghiên cứu thêm – đặc biệt là vì đồng vị này rất hiếm và có một số ứng dụng quan trọng, bao gồm làm nhiên liệu cho phản ứng tổng hợp hạt nhân. Ông nói: “Để biết nó quý giá như thế nào, người ta thậm chí đã nghĩ đến việc khai thác nó trên Mặt trăng.

Sự gia tăng được suy ra trong khí quyển 3Ông cũng vượt xa ước tính về lượng khí thải do con người tạo ra từ khí đốt tự nhiên, vũ khí hạt nhân và sản xuất năng lượng hạt nhân, cho thấy các vấn đề tiềm ẩn với các phép đo đồng vị trước đó hoặc đánh giá không chính xác các nguồn đã biết, ông nói. Ông nói: “Bằng cách cải thiện phép đo lượng khí helium trong khí quyển, chúng tôi hy vọng sẽ phát triển một chỉ số về việc sử dụng khí tự nhiên từ khu vực đến toàn cầu để có thể sử dụng trong các nghiên cứu về chất lượng không khí của các thành phố”. Thế giới vật lý.

Các nhà nghiên cứu cho biết bây giờ họ sẽ xác minh xu hướng đồng vị helium trong khí quyển từ các mẫu có độ chính xác cao mà họ đã sử dụng trong nghiên cứu này. Birner kết luận: “Một con đường khác mà chúng tôi muốn theo đuổi là thực hiện các phép đo helium liên tục, để hiểu rõ hơn về các nguồn phát thải cục bộ ở các thành phố và từ những nguồn này, xác minh lượng phát thải nhiên liệu hóa thạch được báo cáo.

Công việc hiện tại được trình bày chi tiết trong Nature Geoscience.

Các bài viết Mức helium trong khí quyển đang tăng lên xuất hiện đầu tiên trên Thế giới vật lý.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý