Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
Их траектории в камере несколько различаются по своим радиусам; радиус связан с массой по формуле
Д2Я2
т = е------,
2V
¦где т — атомная масса, е — электрический заряд иона, R — радиус траектории иона в вакуумной камере и В — напряженность .магнитного поля (фиг. 7). Итак, общий поток ионов распадается
Фиг. 7. Схема газового масс-спектрометра с отклонением на 180°.
в магнитном поле на несколько пучков, слегка различающихся по траектории. Число атомов в каждом пучке можно определить или передвигая щель коллиматора от одного пучка к другому, или, наоборот, заставляя разные пучки поочередно проходить через
щель — это достигается небольшими изменениями напряженности магнитного поля
Для масс-спектрометрии обычно переводят исследуемое вещество в газообразное состояние. Пробы свинца или другого элемента (за исключением калия), анализируемого на изотопный состав, вводятся в прибор в виде газообразных соединений, которые туг же ионизуются. Ионы через небольшое отверстие попадают в камеру с высоким вакуумом и ускоряются в сильном электрическом поле. Таким образом, установка для масс-спектрометрии состоит из трех основных блоков. Первый — химические приборы, в которых проба очищается, обогащается и переводится в газообразное-состояние, пригодное для масс-спектрометрии. Затем идет собственно масс-спектрометр — вакуумная камера, находящаяся в магнитном поле. Этот основной прибор установки обычно выглядит совсем небольшим рядом с дополнительным оборудованием. На выходе прибора стоит громоздкая электронная аппаратура для подсчета ионов, пролетающих через коллиматорную щель в концевакуумной камеры. Конечный результат в удобочитаемом виде записывается на ленте.
Внедрение в геологию метода масс-спектрометрии привело к усовершенствованию многих методик. Например, разработан метод изотопного разведения, при котором анализируемое вещество-смешивается со смесями известного состава, содержащими те же изотопы, которые нам надо определить. Метод изотопного разведения позволяет анализировать очень малые количества вещества. Это чрезвычайно важно, так как расширяет диапазон применения методов определения абсолютного возраста на большое число’ изверженных и даже на некоторые осадочные породы. Однако мы не можем углубляться в этот предмет, так как это увело бы нас слишком далеко от нашего основного вопроса. Читатель найдет-подробные работы по методам определения абсолютного возраста в списке литературы к этой главе [3, 4, 13, 14].
11. ДОСТОВЕРНОСТЬ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ВОЗРАСТА
В результате развития методов определения абсолютного возраста во многих случаях удается исследовать данную породу несколькими разными методами. Даже к бедным радиоактивными элементами и их дочерними изотопами породам нередко удается применить и рубидий-стронциевый, и калий-аргоновый метод. В других слу-
1 Масс-спектрометры используются и в других аналитических методиках. Мы еще познакомимся с их применением для анализа продуктов разложения соединений углерода (гл. VI, разд. 9 и гл. XII, разд. 10).
чаях возможна также дополнительная проверка торий-свинцовым н уран-свинцовым методами. Часто результаты определения перепроверяются в нескольких лабораториях. Определение возраста считают достоверным, если с помощью разных методов были получены близкие результаты. Здесь я следую этому правилу, и если я не всегда цитирую самые внушительные цифры из приводимых в литературе, то это потому, что я стараюсь придерживаться самых надежных (на сегодняшний день) данных.
Не знакомого с проблемой человека результаты датирования могут поставить в тупик. Геологи с такой легкостью бросаются миллионами и миллиардами лет, как будто сами жили все это время. Понятно, что свежему человеку такие споры могут показаться несерьезными. Это недоверие еще усиливается тем, что многие из ранних датировок впоследствии оказались неверными. Однако любопытно, что исправляют эти данные обычно в сторону увеличения. Честное слово, может показаться, что по мере совершенствования метода возраст пород с каждым годом увеличивается на пару миллионов лет. Но ничего странного в этом нет: когда определение абсолютного возраста по изотопам только начиналось, геологи были очень осторожны в своих оценках и предпочитали ошибаться в сторону уменьшения.
Я хотел показать, что абсолютное датирование — не словесная игра миллионами и миллиардами лет и не гадание на кофейной гуще. Она основана на фундаментальных законах физики. Датирование проводят несколькими независимыми методами, и результаты сравнивают. Все же надо признать, что эти методы весьма сложны в работе. Они находятся на грани возможностей современной аналитической и электронной техники. Мало того, за долгие тысячелетия геологической истории породы, содержащие «радиоактивные часы», испытали всевозможные превратности судьбы. Поэтому главная трудность сейчас состоит не в том, чтобы измерить «возраст» породы, а в том, чтобы узнать, как расценивать этот «возраст». Он может означать время, прошедшее с момента образования породы. Но не исключено, что в действительности это время, прошедшее после какого-то более позднего события в истории породы, например с момента ее перекристаллизации или другого «происшествия», стершего первичные показания «часов», так что теперь они показывают дату этого события, а не возраст породы. Именно вокруг таких вопросов и ведутся теперешние дискуссии, связанные с проблемой определения абсолютного возраста.
