地球放射性

地球放射性

地球放射性指地球中具有能發出射線物質的特性。地球中的放射性物質主要有鈾、錒和釷族以及K,7Rb等。鈾、釷、鐳的含量隨SiO2和K2O含量的增加而增高:在酸性岩中最高,超基性岩中最低。富集鈾的沉積岩都與碳質、瀝青質、有機質、磷質等有關。變質岩中含鈾、釷量一般介於沉積岩與火成岩之間。水圈和生物圈也有放射性同位素分布,並互相聯繫,構成一個放射性循環系統,對地球放射性的研究具有很重要的意義。

基本介紹

  • 中文名:地球放射性
  • 外文名:earth radicactivity
  • 物質:鈾、錒和釷等
  • 含量:酸性岩最高
  • 一級學科:地質科學
  • 二級學科:地球物理學
釋義,儲量,原因,分布特徵,研究意義,

釋義

指地球中具有能發出射線物質的特性。地球中的放射性物質主要有鈾、錒和釷族以及K,7Rb等。

儲量

鈾、釷在地球中的平均濃度分別為n×10和n×10,總儲量分別為,n×10-n×10噸,放射性元素的含量愈近地殼上部愈高。由於鈾、釷的原子構造和親石性,鈾在地殼中(4×10/g)較核心(0.003×10/g)的含量高達1300倍。

原因

地球放射性的主要原因是地球中具有放射性物質,地球已經形成45億年了。如果放射性物質是在地球形成時由小行星和宇宙塵埃帶來的。那么為什麼地球上仍然還存在放射性物質呢,他們不應該早就衰變完了嗎?
其實地球放射性物質並非“日取其半,萬世不竭”,以碳14為例,超過5萬年的化石,碳14測年就失效了,因為此時的碳14已經衰變到難以檢測了。其他的放射性元素也類似,它們的半衰期相對於地球年齡其實是微不足道的,45億年的時間足以讓絕大部分放射性元素徹底消失。我們的環境中的絕大部分放射性元素,其實是有生成機制的,並不是超新星的產物。輕元素的放射性同位素是高能宇宙射線與空氣中原子核反應的結果,以碳14為例,就是宇宙射線與氮14核反應的產物。而重元素的放射性同位素中,存在幾種半衰期超級長的同位素,例如常提到鈾,已知同位素有20幾個,從鈾217排到鈾242,有的同一中子數的還分好幾種,但在自然界中只有鈾235和鈾238,因為鈾的這兩種同位素超級穩定,鈾235半衰期為7億年,鈾238半衰期45億年。超長半衰期的同位素成為源頭,緩慢而持久的衰變轉換成其他放射性重元素。

分布特徵

鈾、釷、鐳的含量隨SiO2和K2O含量的增加而增高:在酸性岩中最高,超基性岩中最低。富集鈾的沉積岩都與碳質、瀝青質、有機質、磷質等有關。變質岩中含鈾、釷量一般介於沉積岩與火成岩之間。水圈和生物圈也有放射性同位素分布,並互相聯繫,構成一個放射性循環系統,對地球放射性的研究具有很重要的意義。

研究意義

1、依據放射性蛻變的放熱速率可研究地熱、岩漿、火山及地殼運動問題;
2、運用放射性蛻變產生的穩定同位素含量、比值、豐度和絕對量,可測定地球岩石、隕石、月岩和宇宙物質的年齡,以及宇宙射線的暴露年齡等,藉以研究地球及天體演化以及有用礦產和地殼物質的來源。

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