Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Геохимия лекции

.pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
26.1 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основное уравнение, описывающее все виды радиоактивного распада

N N0ET

N – число радиоактивных родительских

атомов, которое осталось к моменту времени t от N0 - первоначального числа атомов, которое было вначале при t = 0,

λ – константа распада

e – основание натурального логарифма (=2,718)

D*=N -N => D*=N -N e –λt => D*= N (1-e-λt),

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

0

0

0

0

где D* - количество радиогенного изотопа.

Обычно удобнее сравнивать D* с количеством

оставшихся родительских изотопов, то есть

D*=N(eλt-1),

В общем случае число атомов дочернего продукта D, присутствующих в системе определяется как D = D0+D*, где D0 – первоначальное число атомов дочернего нуклида, уже имевшееся в системе при t=0, D* - число радиогенных атомов (образовавшихся в системе за счет распада родительского элемента), то есть

D=D0+N(eλt-1)

это основное уравнение, используемое для определения возраста пород и минералов.

D и N мы измеряем, D0 – выбираем либо из общих

соображений, либо по сингенетичным минералам.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

vk.com/club152685050Это справедливо| vk.com/id446425943при соблюдении следующих

условий:

– Система должна быть закрытой, то есть минерал или порода не должны терять ни родительский, ни дочерний нуклиды.

D0 должны быть приписаны реальные значения

Константа распада должна быть точно известна

D и N должны быть измерены с достаточной точностью,

а полученные значения представительными по

отношению к породе или минералу

Мы всегда получаем датировку при решении уравнения, но возрастом она становится только при соблюдении этих условий и когда это имеет геологический смысл

vk.com/club152685050Как вычислить| vk.com/id446425943возраст минерала (породы)?

N – материнский радиоактивный нуклид

D – стабильный дочерний радиогенный нуклид t – время с момента образования минерала

λ - константа распада

T ½ - период полураспада

Вычисленный возраст является истинным, только если минерал (порода) представлял собой все это время

закрытую химическую систему (обмена атомами

(естественная миграция элементов) материнского и дочернего нуклидов между кристаллом и окружающей средой после его образования не было) и не содержал атомов дочернего нуклида на время образования.

vk.com/club152685050Период| vkполураспада.com/id446425943 – это время, в течение

которого распадается половина атомов данного изотопа (t ½)

235U t 1/2 = 704 Ma

Через 10 периодов полураспада материнского изотопа не остается!!!

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0.9

 

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

атомов

0.7

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество

0.5

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

1

 

 

 

0.3

 

T1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

Время

 

 

 

vk.Цепочкиcom/club152685050 | vkрадиоактивных.com/id446425943 превращений

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

DN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N1 N2

N3

 

 

N N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

DN1 N

 

 

 

 

DT

 

1

 

1

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DT

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N N0

EXP(T), где

N0

N

при

T 0

 

 

1

 

1

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DN2

N0

EXP(T)N

 

 

 

 

 

 

 

 

DT

 

 

1

1

1

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

2

1

 

N0[EXP(T)EXP(T)]+ N0

EXP(T)

 

2

 

1

1

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если N0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2