Hayot

Uran-qo'rg'oshin bilan tanishish

Uran-qo'rg'oshin bilan tanishish

Izotoplarni aniqlash usullari orasida uran-qo'rg'oshin usuli eng qadimgi hisoblanadi va ehtiyotkorlik bilan bajarilganda eng ishonchli hisoblanadi. Boshqa har qanday usuldan farqli o'laroq, uran qo'rg'oshinida tabiiy kross-chek mavjud, bu tabiat qachon dalillarni buzganligini ko'rsatadi.

Uran-qo'rg'oshin asoslari

Uran 235 va 238 atom og'irliklariga ega bo'lgan ikkita keng tarqalgan izotoplarda uchraydi (biz ularni 235U va 238U deb ataymiz). Ikkalasi ham beqaror va radioaktivdir, yadro zarralarini kaskadga to'kadi va ular qo'rg'oshin bo'lguncha to'xtaydi (Pb). Ikkala kaskad har xil - 235U 207Pb va 238U 206Pb ga teng. Ushbu haqiqatni foydali tomoni shundaki, ular turli xil tezliklarda, ya'ni ularning yarim emirilishida (atomlarning yarmi parchalanishi uchun zarur bo'lgan vaqt) namoyon bo'ladi. 235U-207Pb kaskadining yarimparchalanish davri 704 million yilga teng va 238U-206Pb kaskadi ancha sekinroq, yarim umri 4,47 milliard yilga teng.

Shunday qilib, mineral don hosil bo'lganda (xususan, avval urish haroratidan pastroq soviganida), uran qo'rg'oshinli "soat" ni nolga o'rnatadi. Uran parchalanishi natijasida hosil bo'lgan qo'rg'oshin atomlari kristallga tushib, vaqt o'tishi bilan kontsentratsiyada to'planib boradilar. Agar biron bir radiogen qo'rg'oshinni bo'shatish uchun hech narsa bezovta qilmasa, tanishish bu tushunchaga sodda. 704 million yillik tog 'jinsida 235 U yarim yemirilish davriga to'g'ri keladi va 235U va 207 Pb atomlarining teng soni bo'ladi (Pb / U nisbati 1). Ikki yoshdagi tog 'jinsida har 207Pb (Pb / U = 3) va boshqalarga bitta 235 U atom qoladi. 238U bilan Pb / U nisbati yoshga qarab sekinroq o'sadi, ammo fikr bir xil. Agar siz har qanday yoshdagi jinslarni olsangiz va ularning ikkita Pb / U nisbatini ikkita izotop juftligidan bir-birlariga qarshi grafikda chizgan bo'lsangiz, ballar konkordiya deb nomlangan chiroyli chiziqni hosil qiladi (o'ngdagi misolga qarang).

Uran-qo'rg'oshin bilan tanishishdagi tsirkon

U-Pb o'lchagichlar orasida eng sevimli mineral bu tsirkon (ZrSiO)4), bir nechta yaxshi sabablarga ko'ra.

Birinchidan, uning kimyoviy tuzilishi uranni yaxshi ko'radi va qo'rg'oshinni yomon ko'radi. Uran osonlik bilan tsirkoniy o'rnini bosadi, shu bilan birga qo'rg'oshin kuchli chiqarib tashlanadi. Bu degani, tsirkon hosil bo'lganda soat haqiqatan ham nolga o'rnatiladi.

Ikkinchidan, tsirkonning yuqori harorati 900 ° C ga ega. Uning soati geologik hodisalar bilan osongina bezovta qilinmaydi - eroziya yoki cho'kindi jinslarga birlashishi, hatto mo''tadil metamorfizm ham emas.

Uchinchidan, tsirkon asosiy mineral sifatida magmatik tog' jinslarida keng tarqalgan. Yoshini aniqlash uchun hech qanday qazilma toshlari bo'lmagan ushbu jinslarni aniqlash uchun bu ayniqsa foydali bo'ladi.

To'rtinchidan, tsirkon juda zich bo'lgani uchun jismonan qattiq va shag'al tosh namunalaridan oson ajratiladi.

Ba'zan uranli qo'rg'oshinni aniqlash uchun ishlatiladigan boshqa minerallarga monazit, titanit va yana ikkita sirkonyum minerallari, baddeleyit va tsirkonolit kiradi. Biroq, tsirkon shunchaki yoqimli bo'lganligi sababli, geologlar ko'pincha "zirkon bilan tanishish" deb nom berishadi.

Ammo eng yaxshi geologik usullar ham nomukammaldir. Tog'ni tanishish ko'plab tsirkonlardagi uran-qo'rg'oshin o'lchovlarini, keyin ma'lumotlarning sifatini baholay oladi. Ba'zi tsirkonlar aniq buzilgan va ularni e'tiborsiz qoldirish mumkin, boshqa holatlarda esa sud qilish qiyinroq. Bunday hollarda konkordiya diagrammasi qimmatbaho vositadir.

Concordia va Discordia

Konkordiya haqida o'ylab ko'ring: tsirkonlar yoshi bilan ular egri chiziq bo'ylab tashqi tomon siljiydilar. Ammo endi tasavvur qiling-a, qandaydir geologik hodisa qo'rg'oshinni olib qochish uchun narsalarni bezovta qiladi. Bu to'g'ri chiziqdagi tsirkonlarni konkordiya diagrammasida nolga qaytargan bo'lar edi. To'g'ri chiziq tsirkonlarni konkordiyadan chiqaradi.

Bu erda ko'plab tsirkonlarning ma'lumotlari muhimdir. Bezovta qiluvchi hodisa tsirkonlarga teng ravishda ta'sir qiladi, ba'zi qo'rg'oshinlarni ba'zilaridan, faqat bir qismini boshqalardan tortib oladi va bir qismini tegmasdan qoldiradi. Shunday qilib, bu tsirkonlar natijalari disordia deb ataladigan to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadilar.

Endi diskordiyani ko'rib chiqing. Agar 1500 million yillik tosh diskoriya hosil qilish uchun bezovta bo'lsa, u holda yana bir milliard yil davomida bezovta qilinsa, butun disordia chizig'i har doim buzilish yoshiga ishora qilib, konkordiya egri chizig'i bo'ylab harakatlanadi. Bu shuni anglatadiki, tsirkon ma'lumotlari nafaqat tosh paydo bo'lganida, balki uning hayoti davomida muhim voqealar sodir bo'lganida ham ma'lumot berishi mumkin.

4.4 milliard yil avval topilgan eng qadimgi tsirkon. Uran-qo'rg'oshin usulidagi ushbu ma'lumotdan kelib chiqqan holda, Viskonsin Universitetining "Erning eng erta parchalari" sahifasida, shu jumladan 2001 yildagi qog'ozda olib borilgan izlanishlarga chuqurroq baho berishingiz mumkin. Tabiat bu rekord o'rnatish sanasini e'lon qildi.