#氦氣#

自從人類認識到其作為能源的價值以來，化石燃料開采和燃燒過程中釋放的二氧化碳（CO2）已導致地球大氣層發(fā)生重大變化。CO2通常伴隨著良性氣體，如氦（he），可用于跟蹤此類排放。

長期以來，科學家們推測大氣中的HE4（氦同位素）含量增加，因為它與天然氣和其他碳氫化合物存在于同一儲層中。然而，到目前為止，測量結果相互矛盾且不準確。研究人員現(xiàn)在開發(fā)了一種測量惰性氣體的新方法，揭示了幾十年前的困難。

斯克里普斯海洋學研究所的大氣化學家和博士后研究員本杰明·伯納（Benjamin Birner）說：“通過我們的測量，我們可以首次證明這個理論實際上是正確的，即大氣中的氦濃度增加?！?/p>

這一新發(fā)現(xiàn)可以幫助科學家更好地確定大氣中二氧化碳的來源，從而指導減排政策。4-餾分的增加也對其同位素伙伴3和潛在未發(fā)現(xiàn)的天然氣藏提出了疑問，這些天然氣藏是一些研究和貿易行業(yè)的重要資源。

氦對和化石燃料

有些礦物天然地含有鈾和釷。這些放射性元素在數(shù)百萬年后衰變?yōu)榉€(wěn)定元素，并在其中釋放。由于IT4是惰性氣體，因此不容易將其與其他元素結合，并且隨著時間的推移將慢慢從其主晶體中泄漏出來。地殼中的流氓氦在逃逸到大氣中之前滲透到地球表面。

“如果你的地質環(huán)境適合吸收天然氣，它也可能適合吸收氦?！?/p>

在某些情況下，上升的氣體被截留在不可滲透的蓋子下。從埋藏的泉水巖石中逸出的天然氣也會從地下上升，并與氦一起被捕獲?！爱斎祟惓霈F(xiàn)并從這些儲層中提取天然氣時，他也得到了解放。自工業(yè)時代開始以來，隨著化石燃料的消耗量不斷增加，他本應充滿大氣層?？茖W家們一直在尋找它。到目前為止，令人遺憾的是，矛盾的數(shù)據混淆了大氣中氦長期上升的任何證據，一些科學家一直在尋找。他們測量到氦的增加。輕盈，而其他人則幾乎沒有變化。

精確4-測量

Birner和他的同事開發(fā)了一種新方法來計算4-值，其精度比以往任何研究都高。

首先，他們在彩排中獲勝。由于氦的泄漏類型，很難儲存空氣樣本，科學家需要探索舊空氣的創(chuàng)造性來源。之前的一項研究從化油器內部抽取空氣并密封金屬球。洛林大學的地球化學家伯納德·馬蒂（Bernard Marty）沒有參與這項研究，他說：“氦不會通過金屬擴散，所以你必須找到好的金屬盒?！薄Ｗ?0世紀70年代以來，Birner和他的同事一直在使用儲存在金屬罐中的氣體，科學家偶爾會收集這些氣體用于其他實驗。

然后，該小組測量了he 4與氮（N2）之比隨時間的變化。多年來，大氣中的氮含量保持相對穩(wěn)定。因此，樣品之間比率的任何變化都表明he 4的量的變化。根據這項研究，研究人員發(fā)現(xiàn)1973年空氣樣本中的he 4含量顯著增加，比地球自然過程的預期高出兩個數(shù)量級。這一增長也大于商業(yè)和研究應用程序釋放的少量。

“我想我們會更多地了解氦世界是如何運作的?！?/p>

現(xiàn)在它可以被精確測量并顯著增加，科學家可以追蹤相關溫室氣體的來源，如二氧化碳。4與煤炭和石油等其他化石燃料相比，它是天然氣中濃度最高的。Birner說，通過測量空氣樣本中He 4和碳的含量，科學家希望確定總排放量中有多少來自天然氣燃燒，而不是汽車或燃煤發(fā)電廠。

令人驚訝的是，科學家們仍有很多關于地球自然碳排放的知識要學習。馬蒂說，用氦追蹤碳的精確方法可以幫助他們確定大自然向大氣中注入了多少。