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大气中的氦含量正在上升

 

 

来源:斯克里普斯海洋研究所                                                         发布时间:2022年5 月9 日

 

        近日,加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的科研人员检测到大气中的氦含量正在上升,从而解决了困扰大气化学家数十年的问题。 该研究发表在《自然地球科学》杂志上。

       大气中4-氦(4He)同位素的含量正在上升,因为4He是在燃烧和提取化石燃料的过程中在不断释放。研究人员报告称,氦含量上升速度非常缓慢,但这是首次明显测量到上升的速度。虽然4He同位素本身不会增加使地球变暖的温室效应,但对其进行的测量可以作为化石燃料使用程度的间接标志。

       这项研究的突破性进展是研究团队采用高精度质谱技术来测量大气中的氦含量。将4He同位素含量与氮(N)含量进行比较,发现4He 浓度在过去五年中显着增加。因为大气中的氮水平是恒定的,所以He/N的增加表明了4He在大气中积聚的速率。研究人员表示,尽管检测道气体样本中的氦气相对容易,其含量为5%,但没有人做过足够仔细的测量以观察到大气中氦含量的增加。

       该研究还为研究者更好地理解氦-3(3He)同位素提供了基础。根据其他研究人员之前的工作可知,4He同位素存在于大气中,与3He同位素的比率似乎是不变的。因此,测量到大气中4He同位素含量的上升意味着3He同位素的上升速度必须与4He相当。

       这项研究揭示了围绕稀有氦同位素3He的争议,对过去研究者们所提出的关于3He产生方式及数量多少的假设产生质疑。研究人员表示,虽然不能确定,但是希望知道地球产生的3He是否比之前的想象要多, 而这些3He可能会被捕获,并在未来为核聚变反应堆提供燃料。其影响远未明确,工作还需进一步研究。

 

 

原文链接:CONFIRMED: ATMOSPHERIC HELIUM LEVELS ARE RISING

编译:刘鲁