Исследования подтвердили, что уровень гелия в атмосфере повышается

Беспрецедентную методику для обнаружения повышения уровня гелия в атмосфере использовали ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего, решив проблему, которая десятилетиями занимала химиков, 9 мая сообщает Phys.org.

Содержание изотопа 4-гелия (4He) в атмосфере растет, поскольку 4He выделяется при сжигании и добыче ископаемого топлива. Исследователи сообщают, что он увеличивается с очень небольшой, но впервые четко измеримой скоростью. Сам по себе изотоп 4He не усиливает парниковый эффект, который делает планету теплее, но его показатели могут служить косвенными показателями использования ископаемого топлива.

«Главной мотивацией было разрешение давнего спора в научном сообществе о концентрациях гелия в атмосфере», — сказал научный сотрудник Института океанографии Скриппса Бенни Бирнер.

Изотоп 4He образуется в результате радиоактивного распада в земной коре и накапливается в тех же резервуарах, что и ископаемое топливо, в частности природный газ. Во время добычи и сжигания ископаемого топлива случайно выделяется 4He, что создает еще один способ оценки масштабов промышленной деятельности.

Прорыв в исследовании заключается в методике, которую команда океанографов Скриппса использовала для измерения количества гелия в атмосфере. Геологи создали точный метод сравнения изотопа 4He с уровнями обычного атмосферного газа азота. Поскольку уровни азота в атмосфере постоянны, увеличение He/N2 указывает на скорость накопления 4He в атмосфере.

По словам геохимика Ральфа Килинга, хотя ученым относительно легко обнаружить гелий в образцах воздуха, его содержание составляет пять частей на миллион, и никто не проводил достаточно тщательных измерений, чтобы наблюдать его увеличение в атмосфере.

Исследование также дало ученым основу для лучшего понимания ценного изотопа 3-гелия (3He), который используется для ядерного синтеза, криогеники и других применений.

Согласно предыдущей работе других исследователей, изотоп 4He существует в атмосфере в неизменном соотношении с 3He. Следовательно, атмосферное повышение изотопа 4He подразумевает, что изотоп 3He должен повышаться с сопоставимой скоростью с 4He.

«Мы не знаем наверняка, но мне интересно, выходит ли из Земли больше 3He, чем мы думали ранее, который, возможно, можно было бы собрать и использовать в качестве топлива для наших термоядерных реакторов в будущем», — сказал Бирнер.