Page 7 - No18
P. 7

Kormeghatározás





                                                                                 Az anyamagok száma exponenciálisan
          során azt az időt számítjuk ki, ami az utol-  száma t időben) a mintában jelenlevő   csökken, a leánymagok száma exponenci-
          só, szilárd fázisból történő kiválás, kikris-  bomló magok számával M(t) lesz arányos.  álisan nő az idő függvényében. Néhány, a
          tályosodás óta eltelt. Az élő szervezetek                            kormeghatározáshoz felhasználható
          maradványai esetében a pusztulásuk ide-
          jét határozzuk meg.                 Az arányossági tényező megnevezése
                                            bomlásállandó. A l bomlásállandó az
          A rAdiometrikus                   adott radioaktív anyagra jellemző kons-
                                            tans, amely az anyag egyetlen, bomlásra
          kormeghAtározás                   képes atommagjának 1 másodpercre
          A radiometrikus kormeghatározás mód-  vonatkoztatott bomlási valószínűségét
          szere egyszerű elven alapul. A természetes   adja meg (vagyis azt, hogy mennyi az esé-
          elemeknek stabil és bomló (radioaktív)   lye t időben, hogy egyetlen mag egy
          izotópjai is vannak. A radioaktív izotópok   másodperc alatt elbomlik).
          a csillagokban lejátszódó termonukleáris   A radioaktivitás egyenletéből levezethe-
          reakciókban keletkeznek, majd a csillag-  tő a bomlástörvény, azaz a radioaktív
          fejlődés végső szakaszában, a csillag fel-  magok bomlásának időbeli lefolyása:
          robbanásakor jutnak ki a csillagközi térbe.                          radioaktív  anyaizotópot  és  lányizotópot
          Itt később, a gravitáció hatására a porsze-                          és  a  bomlás  felezési  idejét  az  alábbi
          rű törmelékek ismét sűrűsödnek, moleku-                              táblázat tartalmazza,
          láris felhőket alkotnak. Ezekben a kozmi-  ahol M és M  radioaktív magok száma a
                                                        0
          kus sugárzás hatására, további radioaktív   mintában a t és a kezdetben t=0 időben.
          izotópok képződhetnek. A felhőkből új   A felezési idő az az időtartam, amely
          csillagok képződnek és ezeket körülvevő   alatt a bomló anyamagok száma a kezdeti
          bolygócsírák (planetezimálok) ütközésével   érték felére csökken.
          kialakulhatnak a központi csillagot körül-
          vevő bolygók. A kezdetben izzó anyagok-
          ból álló, közel gömb alakú bolygók,
          később kihűlve megszilárdulnak és a
          héjukban, kérgükben kialakuló kőzetek   Behelyettesítve ezt a bomlástörvénybe,
          rögzítik a stabil és a radioaktív izotópok   a felezési időre az alábbi összefüggés adó-
          megszilárdulásukkor fennálló arányát. Ez   dik
          történt Naprendszerünk kialakulásakor is.
           Az idő múlásával a kőzetben a radioak-
          tív anyaizotópok folyamatosan, esetleg                                 Látható, hogy a táblázatban szereplő
          több lépcsőben stabil, tovább nem bomló                              izotópok felezési ideje, a 14 tömegszámú
          elemekké alakulnak át. A bomlást nagy   A felezési idő értéke és ezzel együtt a   szénizotóp kivételével nagy, a bomlásuk
          energiájú részecske sugárzás, a-sugárzás   bomlási állandó értéke is, a minta radio-  lassú folyamat.
          (a hélium atom magja  He) ill. negatív,   aktivitásának laboratóriumi mérésével   Mivel az ásványok és az élő szervezetek
                           4
                           2
          vagy pozitív b-sugárzás (e , e )  kíséri.  mérhető. A bomlási törvénybe behelyette-  kialakulásakor tartalmaztak radioaktív
                             -
                               +
           A radioaktív izotópok bomlását kísérhe-  sítve a bomlási állandót és az időt felezési   izotópokat és a felezési idő független az
          ti gamma- (Röntgen-) sugárzás is, mint   időben mérve t = t/T , a bomlás törvé-  időtől, a körülményektől, továbbá a radio-
                                                             1/2
          például a 226 tömegszámú rádium 222   nye az alábbi lesz:            aktív anyagok mennyisége számítható
          tömegszámú radonná bomlásakor, az alfa-                              módon változik az időben, ezért a bomlási
          sugárzás mellett gamma-sugárzás is fel-                              folyamat hosszú időtartamok mérésre
          lép. A bomló radioaktív izotópot anya-                               használható. A régmúlt időben olvadékból
          elemnek (M), a termékét (radiogén),   Mivel minden anyaizotóp magból egy   megszilárdult kőzetekben és az elhalt élő
          leányelemnek (D) nevezzük. Mivel az   leányizotóp mag keletkezik, a t idő alatt   szervezetek fossziliáiban „órák” ketyeg-
          atommagok átalakulásának sebessége   keletkezett leánymagok száma,   nek. Hogyan lehet kiolvasni ezeket az órá-
          állandó, nem függ a hőmérséklettől, nyo-                             kat? Az erre alkalmas egyik gyakran hasz-
          mástól és az egyéb környezeti tényezőktől,                           nált eljárás, az izokron módszer. A mód-
          egy adott radioaktív anyaizotóp aktivitása                           szer megérthető, ha kicsit átalakítjuk a
          I(t), (a másodpercenkénti bomlások                                   bomlástörvényt.

                                                                 kémiai panoráma    18. szám, 2017. évfolyam 2. szám  7
   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12