Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Руттен М. -> "Происхождение жизни " -> 20

Происхождение жизни - Руттен М.

Руттен М. Происхождение жизни — М.: Мир, 1973. — 456 c.
Скачать (прямая ссылка): proishogdeniejizniestestvennimputem1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 181 >> Следующая

Таблица 1
Процессы распада природных радиоактивных элементов, используемые при определении абсолютного возраста древних пород
Материнский элемент1 Процесс распада Период Дочерний стабиль
полураспада, ный изотоп
10* лет
*дК (калий) Захват электрона 1,3 18Аг (аргон)
HjRb (рубидий) Потеря электрона 47 3gSr (стронций)
э|2ТЬ (торий) (р-излучение) 14,1 828РЪ (свинец)
IfU (уран) Процесс идет в не 0,7 Л7РЪ (свинец)
If U (уран) сколько этапов 4,5 g2^Pb (свинец)
1 ц)К означает: 40 — атомная масса, К - символ элемента, 19 — атомный номер.
10. ИЗОТОПНЫЙ ВОЗРАСТ И МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ
До второй мировой войны горные породы умели анализировать только классическими методами химического анализа. Для определения абсолютного возраста годились лишь пробы пород со сравнительно высоким содержанием урана, тория и свинца; методы, основанные на других рядах распада, еще не были разработаны. Опыты проводились на урановых рудах, содержащих минерал урановую смолку. Об определении возраста других пород, скажем гранита, никто и не мечтал. И при всем том полученные результаты были неверными, так как с помощью метода химического анализа невозможно различить разные изотопы одного элемента. В пробах определялось содержание урана, тория и свинца. Зная скорости распада урана и тория до свинца, рассчитывали, какая доля обнаруженного свинца образовалась из урана, а какая из тория. Считая, что весь имеющийся в породе свинец возник в результате этих двух распадов, определяли возраст пробы по периоду полураспада материнских элементов.
Получившиеся цифры были довольно далеки от истины, потому что в свинце содержатся не только изотопы 206РЬ, 207РЬ и 2°8рь _ стабильные продукты распада 238U (урана), 235U (актино-
урана) и 232Th (тория), — но и нерадиогенный изотоп 204РЬ. Тогда уже знали, конечно, о недостоверности допущения, на котором был основан метод. Но лучше получать недостоверные цифры, чем не получать никаких. И хотя позже была доказана несостоятельность многих ранних определений, они сделали свое дело. Они впервые недвусмысленно указали нам на ошеломляющую длительность геологической истории. Для того времени уже это было большим достижением. Раньше утверждения геологов и астрономов об огромном возрасте Земли и всей Вселенной некоторые физики встречали с недоверием. Теперь же геологи получили первые результаты прямого определения возраста конкретных горных пород, послужившие неоспоримым и наглядным доказательством их правоты.
Разделение изотопов одного элемента стало возможным только с помощью масс-спектрографа и масс-спектрометра — приборов, разработанных только после войны. Новые методы позволяют анализировать изотопный состав даже очень небольших количеств, вещества, до 1 микрограмма (миллионной доли грамма). Все изотопы одного и того же элемента обладают общими химическими свойствами. Это означает, что все они имеют один атомный номер и одинаковое число электронов на внешней орбите (эти электроны и определяют химические свойства элемента). Единственное,, чем изотопы различаются, — это строение ядер и атомная масса. Поэтому они обладают разными физическими свойствами, и для их разделения применимы лишь физические методы анализа. Когда изучение изотопов только начиналось, их разделяли методом разгонки, используя различия в температуре кипения и давлении насыщенных паров в точке кипения. Но эти различия слишком малы, чтобы разделение было достаточно полным, и для точного анализа горных пород такой метод совершенно непригоден.
Для определения абсолютного возраста теперь используется почти исключительно масс-спектрометр. Принцип его работы состоит в отклонении электрически заряженных частиц в магнитном поле. На заряженные частицы (в нашем случае это ионизованные атомы изотопов) действует сила, перпендикулярная магнитному полю и направлению полета частиц. Величина этой силы пропорциональна массе частиц. В результате частицы разной массы отклоняются по-разному, и отдельные атомы разных изотопов одного элемента (или атомы разных элементов) и масс-спектрометре разделяются в зависимости от своей атомной массы. Атомы с разными массами в конце своего пути пролетают через коллиматорные щели и электронное устройство считает число атомов каждого сорта
[15].
Таким образом можно определить сдейтр атомных масс в данной пробе. Можно показать не только какие атомы есть в пробе, но, и в каких соотношениях они там содержатся.
Как это выглядит на практике? Пучок ионов проходит в глубоком вакууме через магнитное поле, под прямым углом к нему. В начале вакуумной камеры ионы разгоняются сильным электри-
ту*
веским полем (разность потенциалов V), приобретая энергию •
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 181 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed