![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение возраста минералов
Уран и торий являются рассеянными элементами, которые в небольших количествах присутствуют практически во всех минералах и горных породах. При распаде этих элементов образуются изотопы свинца. Тогда, сравнивая количество урана (тория) и количество соответствующих изотопов свинца, можно определить возраст минерала (породы). Изложим сущность наиболее простого уран-свинцового метода определения возраста минералов. Положим, первоначально было N 0 ядер урана-238. После времени t осталось N U ядер урана-238 и N Pb ядер свинца-206. Соотношение между этими величинами определяется уравнениями:
где λ – постоянная распада урана-238. В уравнении (2.46) пренебрегается наличием промежуточных продуктов распада урана-238: согласно (2.41а) число ядер каждого продукта распада при вековом равновесии пропорционально его периоду полураспада, а сумма периодов полураспада всех продуктов распада чуть больше 3·105 лет, тогда как для урана-238 Т 1/2 = = 4, 468·109 лет, т.е. превышает эту сумму более чем в 104 раз. Вследствие этого уравнение (2.46) может быть использовано после масс-спектрометрического определения соотношения N U: N Pb для расчета возраста минералов при наличии векового равновесия, т.е при возрасте, превышающем примерно 1 млн. лет. Мешает определению наличие в минерале (породе) нерадиогенного свинца. Чтобы исключить возникающую из-за этого ошибку, проводят аналогичное масс-спектрометрическое определение отношения N U: N Pb для урана-235 и свинца-207. Так как в нерадиогенном свинце соотношение изотопов 206 и 207 известно, то по этим двум определениям можно рассчитать возраст с поправкой на нерадиогенный свинец. Этот метод называется изотопно-свинцовым.
Вопросы для самоконтроля 1. Дайте современное определение активности радиоактивного нуклида. Единицы активности. 2. Приведите закон радиоактивного распада в дифференциальной и интегральной форме. Каков физический смысл постоянной распада? 3. Поясните высказывание: «По истечении времени, равного десяти периодам распада любого радионуклида, можно считать, что он практически распался». 4. Приведите свойство распределения Пуассона. 5. Радиоактивность в природе. Перечислите три группы радионуклидов, находящихся в природе. 6. Радиоактивные семейства. Правила сдвига (смещения). Приведите уравнения расчета числа a- и b-распадов при переходе от одного нуклида к другому внутри радиоактивного семейства. 7. Выведите уравнение для расчета количества ядер и активности дочернего радионуклида. 8. Что такое «вековое равновесие» и каковы условия его наступления? Расчет скорости образования дочернего радионуклида. Примеры.?? 7. Подвижное равновесие. Графическое представление подвижного равновесия. Приведите примеры подвижного равновесия для генетически связанных пар. 8. Перечислите и дайте краткое описание методов определения периодов полураспада радионуклидов. 9. Опишите радиоизотопный метод определения возраста минералов. 10. Как изменяется со временем суммарная активность препарата, содержащего первоначально очищенный материнский радионуклид, в случаях: · векового равновесия; · подвижного равновесия; · отсутствия равновесия? И как при этом изменяется активность дочернего продукта?
|