ไอระเหยของกรดไนตริกและแอมโมเนียสามารถควบแน่นบนอนุภาคละอองใหม่และเร่งการเติบโตอย่างรวดเร็วการทดลอง พบ สิ่งนี้อาจอธิบายหมอกควันที่สามารถปกคลุมเมืองใหญ่ในวันที่อากาศหนาวเย็น นักวิจัยกล่าว และแสดงหลักฐานว่าจำเป็นต้องมีการควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับการปล่อยแอมโมเนียจากยานพาหนะและแหล่งอื่นๆ
หมอกควัน
ในเมืองในฤดูหนาวเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคมลพิษก่อตัวและสะสมตัวในอากาศเย็นทั้งในและนอกเมืองซึ่งถูกกักไว้ภายใต้อากาศอุ่นที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น การผกผันของอุณหภูมินี้ช่วยยับยั้งการพาความร้อน ป้องกันการฟุ้งกระจายของมลพิษทางอากาศ แต่วิธีการที่อนุภาคใหม่เหล่านี้ยังคงก่อตัวขึ้น
ยังคงเป็นเรื่องลึกลับ เนื่องจากทฤษฎีแนะนำว่าควรกำจัดพวกมันอย่างรวดเร็วด้วยอนุภาคที่มีอยู่แล้วที่มีความเข้มข้นสูง“เมื่อมีหมอกควันในฤดูหนาว เราจะเห็นอนุภาคใหม่ก่อตัวขึ้นอย่างต่อเนื่อง สิ่งเหล่านี้ทำให้เมฆหนาขึ้นและทึบแสงมากขึ้น” แจสเปอร์ เคิร์กบีหัวหน้าฝ่ายการทดลอง CLOUD อธิบาย
“ไม่มีใครเข้าใจว่าอนุภาคเหล่านี้ก่อตัวได้อย่างไร เพราะทันทีที่อนุภาคขนาดเล็กก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษสูง มันจะชนกับอนุภาคที่มีอยู่ก่อน และโดยพื้นฐานแล้วจะถูกกำจัดออกจากการสร้างอนุภาคใหม่”การทดลอง CLOUD สามารถจำลองชั้นบรรยากาศได้ทุกที่ในโลกในห้องพิเศษ
ที่สะอาดเป็นพิเศษ ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบผลกระทบของรังสีคอสมิกต่อละอองลอย ละอองเมฆ และการก่อตัวของเมฆ โดยใช้ประโยชน์จากโปรตอนซินโครตรอนของเซิร์น ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกที่ปรับได้ แต่สามารถใช้สำรวจกระบวนการในชั้นบรรยากาศอื่นๆ ได้
ในงานล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Natureเคิร์กบีและเพื่อนร่วมงานได้เลียนแบบช่วงของสภาพบรรยากาศโดยทั่วไปของเมืองใหญ่ที่มีมลภาวะ เพื่อตรวจสอบบทบาทของแอมโมเนียและกรดไนตริกในการสร้างอนุภาค พวกเขาเปลี่ยนอุณหภูมิของห้องเพาะเลี้ยงตั้งแต่ 20°C ถึง −25°C
และปรับระดับ
ของกรดซัลฟิวริก แอมโมเนีย และกรดไนตริก รวมทั้งสารตั้งต้นของอะโรมาติก เพื่อให้ครอบคลุมช่วงทั่วไปของเมืองใหญ่ที่มีมลพิษ พวกเขาพบว่าที่อุณหภูมิต่ำ ต่ำกว่าประมาณ 5°C ไอระเหยของกรดไนตริกและแอมโมเนียสามารถควบแน่นบนอนุภาคที่เพิ่งเกิดนิวเคลียสซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง
เพียงไม่กี่นาโนเมตร เนื่องจากไอระเหยเหล่านี้มีปริมาณมาก อัตราการเจริญเติบโตของอนุภาคที่ได้จึงสูงมาก โดยสูงถึง 100 นาโนเมตรต่อชั่วโมง สิ่งนี้จะเร่งความเร็วของอนุภาคผ่านสิ่งที่เรียกว่า “หุบเขาแห่งความตาย” ซึ่งอนุภาคขนาดเล็กมากจะสูญเสียได้ง่ายที่สุดในไม่กี่นาที
กล่าวว่ากรดไนตริกและแอมโมเนียเป็นไอระเหยที่มีการแลกเปลี่ยนกับอนุภาคในชั้นบรรยากาศอย่างต่อเนื่อง “ดังนั้น ก่อนหน้านี้จึงคิดว่าพวกมันมีบทบาทเฉยๆ เพิ่มมวลเล็กน้อยให้กับหมอกควัน แต่ไม่ได้ขับเคลื่อนกระบวนการอย่างแท้จริง” เขากล่าวเสริม: “สิ่งที่เราพบก็คือพวกมันเป็นตัวการสำคัญจริงๆ
และพวกมันกำลังช่วยให้อนุภาคใหม่ๆ ก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษสูง”เนื่องจากการพึ่งพาอาศัยอุณหภูมิที่รุนแรง นักวิจัยคาดว่าสภาวะที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของอนุภาคอย่างรวดเร็วจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมในเมืองที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูหนาว
ซึ่งได้แรงหนุนจากการผสมกันในแนวดิ่งและแหล่งกำเนิดมลพิษในท้องถิ่นที่แข็งแกร่ง เช่น การจราจร แม้ว่าการเติบโตอย่างรวดเร็วอาจใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีต่อครั้ง แต่ในพื้นที่เมือง ผลกระทบนี้ยังสามารถนำไปสู่การสะสมของอนุภาคที่มองเห็นได้ที่มีความเข้มข้นสูงและหมอกควันหนาทึบ
การปล่อย
แอมโมเนียทั่วโลกถูกควบคุมโดยการทำฟาร์ม อย่างไรก็ตาม ในเมือง การปล่อยแอมโมเนียและกรดไนตริกส่วนใหญ่เกิดจากยานพาหนะ ปัจจุบันมีการควบคุมการปล่อยกรดไนตริกที่เกิดจากไนโตรเจนออกไซด์ อย่างไรก็ตาม การปล่อยแอมโมเนียไม่ใช่ ในความเป็นจริง
กล่าวว่าการปล่อยมลพิษดังกล่าวกำลังเพิ่มขึ้นในเมือง เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาบนยานพาหนะกำลังสร้างแอมโมเนียจากข้อมูลของ Kirkby ผลการศึกษามีความสำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์และมลพิษในเมือง “มันได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการควบคุมแอมโมเนียในสภาพแวดล้อมของเมือง” เขาอธิบาย
สังเกตการควบแน่นของโบส-ไอน์สไตน์สองมิติ (2D BEC) ในก๊าซของอะตอมไฮโดรเจนที่เตรียมมาเป็นพิเศษซึ่งดูดซับบนพื้นผิวของฮีเลียมเหลว ในการควบแน่น อนุภาคทั้งหมดในระบบจะยุบตัวลงเป็นสถานะควอนตัมเดียวซึ่งมีคุณสมบัติที่แปลกใหม่และแปลกใหม่มากมาย
ไฮโดรเจนปรมาณูครั้งหนึ่งเคยถูกพิจารณาว่าเป็นตัวอย่างที่ดีของก๊าซควอนตัม แต่มันพิสูจน์ได้ยากกว่าที่จะควบแน่นกว่าที่คาดไว้ และถูกผลักให้เป็นเบื้องหลังในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยการทำงานเกี่ยวกับอะตอมอัลคาไล อย่างไรก็ตาม ในทางตรงกันข้ามกับสามมิติ ไฮโดรเจนปรมาณูมีข้อได้เปรียบ
ตามธรรมชาติสองประการในการแข่งขันเพื่อผลิตคอนเดนเสทสองมิติ: มันมีความเสถียรอย่างผิดปกติและมีปฏิสัมพันธ์กับฮีเลียมเหลวเพียงเล็กน้อยเท่านั้น คุณสมบัติหลังทำให้มั่นใจได้ว่าอะตอมของไฮโดรเจนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเหนือพื้นผิวและทำหน้าที่เป็นก๊าซ 2 มิติ การศึกษายังพบว่า
ในทางตรงกันข้าม ของไหลยิ่งยวดตรวจจับได้ยากในก๊าซไฮโดรเจน 2 มิติ แต่ระบบนี้มีความไวต่อความสัมพันธ์ในท้องถิ่น (สองและสามอนุภาค) และสามารถเกี่ยวข้องกับทฤษฎีจุลภาคที่อธิบาย BEC ในแง่ของปฏิสัมพันธ์ของอะตอม สิ่งนี้จะยากขึ้นสำหรับฮีเลียม สาระสำคัญของการทดลอง มีดังนี้:
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
