Возраст земли и ядерная космохронология


Оценка возраста Земли. В основе современных оценок возраста Земли лежат результаты изотопных исследований свин­ца. В минералах урана и тория накопление радиогенных изотопов свинца 206Pb, 207Pb и 208Рb связано со временем образования минералов, т. е. с их возрастом. Многие минералы свинца содержат ничтожно малые примеси урана и тория, поэтому изотопный состав свинца может дать сведения о тех событиях, которые предшествовали образованию минералов.

Действительно, до возникновения свинцовых минералов сви­нец, который впоследствии вошел в их состав в качестве минералообразующего элемента, находился в исходной системе вместе с другими элементами, в том числе вместе с ураном и торием. Следовательно, если изменение изотопногосоставасвинца в минералах урана и тория определяется возрастом минералов, то изотопные отношения в свинцовых минералах связаны с тем отрезком времени, который начинается с момен­та объединения свинца, урана и тория в системе, представляв­шей собой вещество только что консолидировавшейся Земли.

Для любого момента времени t количества радиогенных ядер присутствующие в минералах свинца, опре­деляются как разности между полными количествами ядер каж­дого типа и первичными количествами ядер, не связанными с распадом урана и тория:

; (2.21)
; (2.22)
. (2.23)

Поскольку изотоп 204Рb является полностью нерадиогенным и количество его ядер не меняется со временем, удобно перейти к изотопным отношениям:

; (2.24)
; (2.25)

 

. (2.26)

где , и - изотопные отношения для некоторого момента времени t;

, и – первичные, или начальные, отношения, характеризующие изотопный состав свинца, никогда не ассоциировавшего с ураном и торием.

Если считать, что в момент времени t0 свинец с изотопным составом, определявшимся отношениями , и был смешан в некоторой замкнутой системе с ураном и торием, то с течением времени изотопные отношения свинца должны изменяться в соответствии со следующими уравнениями:

; (2.27)
; (2.28)
. (2.29)

где а0= , b0= и c0= ;

l238, l235 и l232 – постоянные распада 238U, 235U и 232Th.

Первые два уравнения системы можно объединить, если перенести в левые части и поделить второе уравнение на первое:

; (2.27)

В качестве значений a0 и b0были использованы отношения изотопов свинца, измеренные для троилитовой фазы железных метеоритов (считается, что примесь свинца в троилите метео­ритов сохранила тот изотопный состав, который был характерен для протопланетного вещества). Эти значения оказались рав­ными соответственно 9,46 и 10,29.



Дата добавления: 2021-05-28; просмотров: 228;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.