Аналитик (analitic) wrote,
Аналитик
analitic

Сколько лет нашей Земле по результатам радиоактивного метода

Screenshot_29

Открытие явлений радиоактивного распада позволило использовать этот процесс (по мысли выдающегося французского физика Пьера Кюри) для определения времени существования горных пород и минералов, образующих земную оболочку. Действительно, самопроизвольно протекающий радиоактивный распад атомов некоторых химических элементов, широко распространенных в природе, является в настоящее время единственным процессом, удовлетворяющим всем условиям, для того чтобы положить его в основу определения геологического возраста минералов и горных пород. Процесс этот протекал во все геологические эпохи и протекает сейчас с постоянной, точно известной скоростью и не зависит от внешних воздействий; в результате его в окружающей среде происходят постоянные устойчивые изменения, которые поддаются количественному учету. Таким образом мы имеем все необходимые данные для определения времени, протекшего с момента попадания какого- нибудь радиоактивного элемента в минерал или горную породу. Каким же образом можно сделать такое определение?

В настоящее время нам известны три радиоактивных ряда распада: ряд урана — радия, ряд актиноурана — актиния и ряд тория. Все эти три радиоактивных ряда, начинаясь соответственно от элементов урана, актиноурана и тория, приводят путем последовательных превращений через несколько промежуточных химических элементов с большей или меньшей продолжительностью существования к образованию устойчивых, далее не изменяющихся конечных продуктов распада — атомов свинца, обладающих во всех случаях одинаковыми химическими свойствами, но различной массой (атомным весом). Кроме устойчивого конечного продукта— свинца, каждый атом урана, актиноурана и тория в процессе своего последовательного превращения в свинец выделяет еще строго определенное количество атомов гелия, который тоже является вполне устойчивым и далее не изменяющимся элементом.
Только что описанные превращения могут быть схематически изображены следующим образом:

Из этих схем видно, что один грамматом урана (т. е. 238 г урана) дает в результате распада 8 грамматомов гелия (или 32 г) и один грамматом уранового свинца (или 206 г свинца); 235 г актиноурана дают соответственно 28 г гелия и 207 г актиниевого свинца, а 232 г тория — 24 г гелия и 208 г ториевого свинца. Зная, какое количество гелия и свинца получается при радиоактивном распаде из одного грамма урана, антиноурана и тория в течение одного года, и определив количество свинца и гелия, приходящееся на один грамм урана или тория в минерале или горной породе, путем простого деления второго числа на первое мы получаем возраст минерала или породы в годах. Таким образом для определения геологического возраста по минералам или горным породам радиоактивным методом надо иметь хорошо сохранившийся, вторично не измененный образец минерала и сделать его тщательный анализ на содержание урана, тория, свинца и гелия, а затем полученные данные вставить в соответствующую формулу.

Однако в действительности дело обстоит не так просто, как это было изложено. Для получения надежных результатов прежде всего надо тщательно определить степень сохранности образца минерала и пригодности его для определения возраста. Затем самое определение таких малых количеств урана, тория, гелия и свинца, с какими приходится иметь дело в породах и не сильно радиоактивных минералах, сопряжено с большими трудностями и требует сложных и тонких установок. Наконец, надо еще проверить полученный при анализе свинец на его изотопический состав, т. е. посмотреть, из каких атомов этот свинец состоит и в какой пропорции. Обычно встречающийся в рудных залежах свинец состоит из смеси атомов четырех изотопов свинца — уранового, актиниевого, ториевого и свинца пока точно не установленного происхождения — в определенной пропорции: по последним данным на 100 ч. свинца приходится 51,6 ч. ториевого свинца с атомным весом 208, 21,3 ч. актиниевого свинца с атомным весом 207 26,3 ч. уранового свинца с атомным весом 206 и 0,8 ч. свинца с атомным весом 204. Если сделать предположение, что практически весь встречающийся в земной коре свинец радиоактивного происхождения, то, зная скорость распада урана, тория и актиноурана и изотопический состав свинца, можно вычислить время, в течение которого происходило образование свинца в материале земной оболочки до момента его отделения от материнского вещества, т. е. до момента образования рудного месторождения свинца.

С этого последнего момента изотопический состав свинца уже больше не меняется. Таким образом по отношению количеств урана и тория к количествам свинца и гелия в отдельных минералах может быть определен геологический возраст последних, равно как и геологический возраст образуемой ими горной породы. По отношению же количеств урана и тория к количеству свинца во всей массе породы или по изотопическому составу природного свинца может быть определен возраст материала, из которого образована наша планета. По последним данным наиболее древние геологические образования, возраст которых был определен радиоактивными методами, были найдены у нас в Северной Карелии. Это пегматитовые жилы, возраст которых во всяком случае не менее 1600 млн. лет. Возраст же материала нашей планеты, как показывают последние данные, лежит между 3000 и 4000 млн. лет.

via


Tags: земля, планеты
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo analitic september 18, 2015 18:21 4
Buy for 20 tokens
Как известно, бессчетное количество безнадзорных и бездомных животных, чью численность никто не контролирует, возникло благодаря совершенно равнодушному к этому вопросу правительству. Бродячие стаи собак абсолютно комфортно чувствуют себя в условиях современных мегаполисов, став неотъемлемой частью…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments