塩素はオゾン層にどのように影響しますか？

酸素の一種であるオゾンは、地球の大気中に豊富に存在する化合物ではありませんが、重要なものです。 それは成層圏に有害な紫外線太陽放射を遮断する層を形成し、その層がなければ、表面の状態は生物にとって不利になります。 クロロフルオロカーボンが大気中に放出されると、このオゾン層が損傷します。 CFCの成分-反応性が高く、オゾンと相互作用して通常の酸素に変換します 分子。

オゾンは3つの酸素原子から形成される化合物であり、大気中の2つの別々の層に存在します。 対流圏では、地面の近くで、それは汚染物質と見なされます。 それは作物にダメージを与え、人間に呼吸器疾患を引き起こします。 しかし、上部成層圏では、紫外線を吸収する層を形成します。 科学者は、オゾン研究のパイオニアである英国の物理学者ゴードンミラーボーンドブソンにちなんで名付けられた、ドブソン単位でこの「良い」オゾン層の厚さを測定します。 1つのドブソン単位は、標準の温度と圧力で0.01ミリメートル（0.0004インチ）の厚さとして定義されます。これは、摂氏0度（華氏32度）および1気圧です。

塩素は、1973年まで理解されていなかった反応でオゾンを酸素に変える触媒として機能します。 遊離塩素原子とオゾン分子が相互作用すると、塩素原子は3番目の酸素分子を剥ぎ取り、不安定な化合物である一酸化塩素を形成し、安定した酸素分子を残します。 一酸化塩素分子は不安定であるため、遊離酸素原子と相互作用して別の分子を生成する可能性があります 2つの酸素原子からなる分子と-重要なことに-塩素原子を自由に残してプロセスを開始する 再び。 このサイクルは何千回も繰り返され、オゾンの量が着実に減少します。

塩素は不安定であるため、元素の形で放出されると、成層圏に到達する前に他の元素や化合物と反応します。 しかし、塩素はクロロフルオロカーボンと呼ばれる物質のクラスの重要な要素であり、冷凍を含む産業で多くの用途があります。 純粋な塩素とは異なり、CFCは不活性であり、地上で放出されると、その構造を無期限に保持します。 それらは最終的に上層大気に移動しますが、そこでは日光がそれらを分解して塩素を放出するのに十分な強さです。 オゾン層を破壊する元素は塩素だけではありません。 臭化物、水素、窒素もこれを行います。

オゾン層の厚さは平均して約300から500ドブソン単位であり、これは2つの積み重ねられたペニーの厚さにほぼ対応します。 1984年、南極の英国の科学者は、この層が180ドブソン単位、つまり1ペニーの厚さより少し薄くなることを繰り返し報告しました。 この薄化は、氷粒子の成層圏の雲がオゾンの破壊を早める南極の冬と春の間に起こります。 穴は毎年南極大陸の大部分とそれ以降を包含するように成長し、層は数年で73ドブソン単位と薄くなりました。これは10セント硬貨の厚さよりも薄いです。