В атмосфере Земли выявили десятикратный избыток гелия-3

Ученые из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) впервые определили количество гелия-3 в атмосфере Земли. Результаты показали, что запасы этого вещества на нашей планете могут быть в десять раз больше, чем считалось ранее, сообщает Nature Geoscience.

Гелий-3 является изотопом гелия, то есть содержит то же количество протонов, но другое количество нейтронов. Он образуется в результате геологических процессов и вследствие испытаний ядерного оружия, но, как полагали ученые, встречается на Земле крайне редко.

Члены научной группы анализировали уровень другого изотопа, гелия-4He, поскольку он указывает на динамику выбросов парниковых газов. Они изучили 46 проб воздуха, собранных с 1974 по 2020 годы. Результаты показали, что за этот период его уровень возрос на 0,193%.

Предыдущие исследования показали, что изотопное соотношение гелия в атмосфере (3He/4He) примерно стабильно. Следовательно, если гелий-4 растет, то гелий-3 также должен увеличиваться.

Но ученые не смогли определить, откуда «избыточный» гелий-3 мог поступить в атмосферу. Его предполагаемый уровень в десять раз превышает естественные геологические потоки.

Гелий является вторым по легкости и распространенности элементом в природе после водорода. Он не считается опасным, так как не вызывает парникового эффекта. Однако рост его концентрации может указывать на другие, более угрожающие процессы на Земле.

Ученые отметили, что загадку происхождения гелия-3 в атмосфере необходимо решить. В первую очередь следует определить, является его источник естественным или антропогенным.

Это исследование особенно важно, так как гелий-3 считается потенциальным мощным источником энергии для будущих термоядерных реакторов. Он важен для освоения технологии ядерного синтеза – процесса, который происходит внутри звезд и который в перспективе обеспечит человечество чистой энергией.

Предыдущее исследование показало, что гелий-3 может поступать из ядра Земли. Масштаб выбросов оценили в 2000 граммов в год – этого хватит, чтобы наполнить один воздушный шар «размером с письменный стол».