4-हीलियम (4एचई) समस्थानिक की मात्रा वायुमंडल में बहुत अधिक बढ़ रही है क्योंकि 4एच जीवाश्म ईंधन के जलने के दौरान निकलता है। शोधकर्ताओं के मुताबिक यह बहुत कम लेकिन पहली बार स्पष्ट रूप से मापने योग्य दर से बढ़ रहा है।

4एच समस्थानिक से ग्रीनहाउस जैसा प्रभाव नहीं होता है जो ग्रह को गर्म करता है, लेकिन इसके उपाय जीवाश्म-ईंधन के उपयोग के अप्रत्यक्ष रूप में काम कर सकते हैं।

मुख्य अध्ययनकर्ता बेनी बिरनर ने कहा हमारा प्रमुख काम वायुमंडलीय हीलियम की मात्रा के बारे में वैज्ञानिक समुदाय में एक लंबे समय से चल रहे विवाद को हल करना था। बिरनर यूसी सैन डिएगो में स्क्रिप्स इंस्टीट्यूशन ऑफ ओशनोग्राफी में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता हैं।

आइसोटोप 4एचई पृथ्वी की परत में रेडियोधर्मी के नष्ट होने से निर्मित होता है और जीवाश्म ईंधन के समान जलाशयों में जमा होता है, विशेष रूप से प्राकृतिक गैस की तरह। जीवाश्म ईंधन के निकलने और जलने के दौरान, 4एचई निकलती है, जो औद्योगिक गतिविधि के मूल्यांकन करने के लिए एक उपकरण की तरह काम करता है।

अध्ययन की सफलता उस तकनीक में है जिसका उपयोग स्क्रिप्स ओशनोग्राफी टीम ने यह मापने के लिए किया था कि वातावरण में कितना हीलियम है। बिरनर और स्क्रिप्स भू-वैज्ञानिक जेफ सेवरिंगहॉस, बिल पापलॉस्की और राल्फ कीलिंग ने 4 एचई समस्थानिक की तुलना सामान्य वायुमंडलीय गैस नाइट्रोजन के स्तर से करने के लिए एक सटीक विधि बनाई। क्योंकि वातावरण में नाइट्रोजन का स्तर स्थिर है, एचई / एन2 में वृद्धि वातावरण में 4 एचई बढ़ने की दर का संकेत है।

सह-अध्ययनकर्ता और स्क्रिप्स ओशनोग्राफी जियोकेमिस्ट राल्फ कीलिंग, प्रसिद्ध कार्बन डाइऑक्साइड माप के पर्यवेक्षक, जिन्हें कीलिंग कर्व के रूप में जाना जाता है। उन्होंने कहा हालांकि वैज्ञानिकों के लिए हवा के नमूनों में हीलियम का पता लगाना अपेक्षाकृत आसान है, जो हवा के पांच भाग प्रति मिलियन के स्तर पर मौजूद है, लेकिन किसी ने भी वायुमंडलीय वृद्धि का निरीक्षण करने के लिए इसे सावधानीपूर्वक मापने का काम नहीं किया है।

हीलियम -3 का उपयोग विद्युत उत्पादन में 

हीलियम -3 (एचई3) गैस है जिसमें भविष्य के परमाणु संलयन बिजली संयंत्रों में ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने की क्षमता है। पृथ्वी पर बहुत कम हीलियम-3 उपलब्ध है। हालांकि चंद्रमा पर इसकी सबसे अधिक मात्रा होने की संभावना है। कई सरकारों ने बाद में ईंधन आपूर्ति के रूप में हीलियम -3 की खान के लिए चंद्रमा पर जाने के अपने इरादे का संकेत दिए हैं। ऐसी योजनाएं अगले दो से तीन दशकों के भीतर साकार हो सकती हैं और एक नई अंतरिक्ष दौड़ को गति प्रदान कर सकती हैं।

यह अध्ययन वैज्ञानिकों को मूल्यवान 3-हीलियम (3एचई) आइसोटोप को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक आधार प्रदान करता है, जिसमें परमाणु संलयन, क्रायोजेनिक्स और अन्य अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। चंद्रमा से दुर्लभ गैस प्राप्त करने का प्रस्ताव इस बात का संकेत है कि वैज्ञानिक इसे कब तक हासिल करेंगे।

अन्य शोधकर्ताओं के पिछले काम के अनुसार, 4एचई समस्थानिक वातावरण में मौजूद है जो 3एचई के साथ एक अपरिवर्तनीय अनुपात सा प्रतीत होता है। स्क्रिप्स में मापा गया 4एचई समस्थानिक का वायुमंडलीय उदय होने का मतलब 3एचई समस्थानिक 4एचई के समान दर से बढ़ रहा होगा। बिरनर की टीम द्वारा किया गया शोध वैज्ञानिकों की पिछली धारणाओं की सटीकता के बारे में कई सवाल उठाता है कि 3एचई कैसे और किस मात्रा में उत्पन्न होता है।

बिरनर ने कहा हम निश्चित रूप से नहीं जानते, लेकिन मुझे आश्चर्य है कि पृथ्वी से अधिक 3एचई आ रहा है, जो हमने पहले सोचा था, जिसे शायद हासिल किया जा सकता है और जिसकी मदद से भविष्य में हमारे परमाणु संलयन रिएक्टरों को ईंधन दिया जा सकता है।

कीलिंग ने कहा अध्ययन दुर्लभ हीलियम आइसोटोप 3एचई के आसपास के विवाद को काफी हद तक सुलझाता है। यह अध्ययन नेचर जियोसाइंस पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।