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諾貝爾化學獎得主羅蘭德與臭氧層破洞
2015/10/22
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您一定聽過,人類大量使用氟氯碳化合物,會造成臭氧層破洞。但這項研究到底是誰做出來的,可能記得的人就比較少了。就在這個月10號,諾貝爾化學獎得主,美國科學家羅蘭德在家中過世,享年84歲,這雖然是個令人遺憾的消息,卻讓各界再度紀念氟氯碳化合物破壞臭氧層的重大發現,因為羅蘭德就是進行這項研究最主要的三位科學家之一。請聽以下的科學三分鐘。

羅蘭德是1995年諾貝爾化學獎得主之一,得獎的原因是闡明大氣中的臭氧層,如何透過化學反應「形成」與「分解」,其實就是發現了氟氯碳化合物對地球臭氧層的破壞。

1928年,一群美國科學家人工合成了氟氯碳化合物,因為這種化合物沒有味道、不易燃燒、無毒、沒有腐蝕性,而且相當穩定,所以過去的用途很廣,包括作為噴霧劑、清潔劑等,還有我們常常聽到的,作為冰箱或冷氣的冷媒。

1974年,羅蘭德和博士後研究員莫里納,卻根據荷蘭大氣科學家克魯岑的發現,深入研究後,在《自然》雜誌發表論文,提出警告:就是因為氟氯碳化合物很穩定,它會殘留在大氣中長達40到150年,如果人們照當時的習慣繼續使用,它在大氣中的濃度將會升高10到30倍。

上升到平流層的氟氯碳化合物,受到太陽輻射的照射,會產生光分解反應,分解出氯原子。接著,這些氯原子會下降到臭氧層,破壞臭氧,而且氯原子的角色是作為催化劑,意思是說,當一個氯原子破壞了臭氧以後,本身並不會消失,還可以繼續催化下一個反應。所以,只要一個氯原子,就可以破壞大量的臭氧分子。

這篇論文,使得美國國家科學院展開科學調查,贊同了他們的發現,促使美國禁止生產添加氟氯碳化合物的噴霧罐。之後,由於氟氯碳化合物對於臭氧層的破壞日益嚴重,許多國家更在1987年9月,簽署了《蒙特婁議定書》,分階段限制氟氯碳化合物的使用。1996年1月1號起,氟氯碳化合物正式被禁止生產。

1995年,羅蘭德、莫里納和克魯岑三位科學家,因為這項發現,榮獲諾貝爾化學獎。羅蘭德在今年3月10號過世,科學家紛紛表示哀悼,也再度肯定氟氯碳化合物破壞臭氧層的研究,是科學家挽救人類免於災難的一座里程碑。

今天的科學關鍵字,就是

臭氧層 ozone layer

感興趣的聽眾朋友,也可以透過關鍵字,進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2012-03-25 16:55:00播出

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