Радиометрическое датирование

Оглавление1 Радиометрическое датирование1.1 Радиометрическое датирование1.2 Основные принципы1.3 Определение постоянной затухания1.4 Точность радиометрического датирования1.5 Температура закрытия1.6 Уравнение возраста1.7 Основные понятия радиометрического […]

Радиометрическое датирование

  • Радиометрическое датирование

    • Метод датирования материалов по радиоактивным примесям  
    • Сравнивает содержание природного изотопа с продуктами его распада  
    • Впервые опубликован в 1907 году Бертрамом Болтвудом  
  • Основные принципы

    • Радиоактивный распад: нуклиды распадаются с постоянной скоростью  
    • Период полураспада: время, за которое половина атомов распадается  
    • Изотопные системы с периодами полураспада от 10 лет до 100 млрд лет  
  • Определение постоянной затухания

    • Константа распада: вероятность распада атома за год  
    • Методы измерения: накопление дочерних нуклидов, счетчики частиц, сравнение изотопных данных  
  • Точность радиометрического датирования

    • Важно учитывать загрязнение и потерю нуклидов  
    • Точность повышается при использовании нескольких образцов  
    • Диаграмма Конкордии уменьшает проблему потери нуклидов  
  • Температура закрытия

    • Температура, ниже которой минерал представляет замкнутую систему  
    • Диффузия изотопов прекращается при определенной температуре  
    • Возраст определяется временем остывания до температуры закрытия  
  • Уравнение возраста

    • Математическое выражение связывает радиоактивный распад с геологическим временем  
    • Включает возраст образца, количество атомов дочернего изотопа и исходного изотопа  
  • Основные понятия радиометрического датирования

    • λ – постоянная распада изотопа, равная обратному значению периода полураспада, умноженному на натуральный логарифм 2  
    • Уравнение возраста выражается через измеренную величину N(t)  
    • Для вычисления возраста требуется замкнутая система, D0, λ и точные измерения D* и N(t)  
  • Современные методы датировки

    • Радиометрическое датирование используется с 1905 года  
    • Масс-спектрометр позволяет датировать образцы размером в нанограмм  
    • Уран-свинцовый метод датирования имеет погрешность менее двух миллионов лет  
    • Метод датирования по самарию и неодиму достигает точности в 20 миллионов лет  
    • Калий-аргоновый метод применим к древним породам, но требует низкой температуры смыкания  
    • Рубидий-стронциевый метод используется для датировки старых пород, но менее точен  
    • Уран-ториевый метод датирует несколько сотен тысяч лет  
    • Радиоуглеродное датирование основано на углероде-14 с периодом полураспада 5730 лет  
    • Метод датирования следа деления использует следы деления урана-238  
    • Метод датирования по хлору-36 основан на облучении морской воды в 1950-х годах  
    • Люминесцентные методы датирования основаны на фоновом излучении минералов  
  • Методы датирования по захваченным зарядам

    • Солнечный свет или тепло высвобождают заряды, “отбеливая” образец.  
    • Захваченный заряд накапливается со скоростью, определяемой уровнем фонового излучения.  
    • Воздействие света или тепла вызывает люминесцентный сигнал, интенсивность которого зависит от количества поглощенного излучения.  
  • Методы датирования керамических черепков

    • Керамические черепки датируются временем последнего значительного нагрева.  
  • Другие методы датирования

    • Аргон–аргон, Йод–ксенон, Лантан–барий, Свинец–свинец, Лютеций–гафний, Гафний–вольфрамовое датирование, Калий–кальций, Рений–осмий, Уран–уран, Криптон–криптон, Бериллий.  
  • Датирование по продуктам распада короткоживущих радионуклидов

    • Для абсолютного радиометрического датирования требуются долгоживущие исходные изотопы.  
    • Короткоживущие изотопы, такие как 26Al, 60Fe, 53Mn и 129I, могут быть использованы для относительного датирования.  
    • Продукты распада этих радионуклидов можно обнаружить в метеоритах.  
  • Хронометр 129I – 129Xe

    • Бета-129I распадается до 129Xe с периодом полураспада 16,14±0,12 миллиона лет.  
    • Образцы подвергаются облучению нейтронами, что преобразует 127I в 128Xe.  
    • Постоянное соотношение 129Xe/128Xe указывает на момент прекращения потери ксенона.  
  • Хронометр 26Al – 26Mg

    • 26Al распадается до 26Mg с периодом полураспада 720 000 лет.  
    • Датировка основана на определении отклонения от естественного содержания 26Mg.  
    • Хронометр 26Al – 26Mg дает оценку периода времени для формирования примитивных метеоритов.  
  • Проблема с терминологией

    • Предложено избегать терминов “родительский изотоп” и “дочерний изотоп” в пользу “изотоп-предшественник” и “изотоп-продукт”.  

Полный текст статьи:

Радиометрическое датирование

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх