Page 8 - No18

Kormeghatározás

Az izokron
kormeghAtározás

Mivel az anyaelem kezdeti mennyisége a
bomlástörvényből kifejezhető,

a t idő alatt elbomlott leánymagok
száma DD, felírható a t időben még
jelen levő anyamagok számával,
a koordináta rendszerben ábrázolva egye-
Az izokron kormeghAtározás nesre illeszkednek, amelynek meredeksé-
és ha a kezdetben a kőzet megszilárdu- AlApegyenlete ge α kort, metszéspontja az y tengellyel, a
lásakor Do leánymag volt a mintában, a t kezdeti izotóparányt fogja megadni.
időben mérhető leánymagok száma a A kőzet megszilárdulásakor, a t=0 idő-
kőzetmintában az alábbi módon alakul,
ben, a kezdeti izotóparányok az M/D*
tengellyel párhuzamos egyenesen helyez-
Ez tulajdonképpen egy egyenes, az úgyne- kedtek el. Említettük, hogy bár a kőzet
Ha ismert a radioaktív anyaelem bom- vezett izokron, egyenlete. különböző ásványaiban eltérő lehet az izo-
lásállandója l és a keletkezett leányelem tópok koncentrációja, a koncentrációk
magjainak kezdeti száma D , meghatároz- arányai megegyeznek, mivel az olvadék-
o, ,
ható a kőzet kora. Ehhez meg kell mérni a Az egyenes tengelymetszete a leányelem ban megvalósult arányokat tükrözik. A
kőzetmintában található radioaktív anya- kezdeti izotóparánya, iránytangense a bomlás során az anyaelem egy magjából
elem és a leányelem koncentrációját. A kőzet t korának függvénye. egy leánymag képződik. Emiatt a kezdet-
mérés általában nagy pontosságú, gyorsí- ben az M/D* tengellyel párhuzamos egye-
tókhoz kapcsolt tömegspektrométerekkel nesen elhelyezkedő mérési pontok, az idő
történik, amelyek bár az izotópok múlásával – ahogy csökken az anyamagok
tömegeit mérik, de pontosabban adnak száma és nő a leánymagok száma, egy
o
meg tömegarányokat.Ha a leányelem egy A kérdés már csak az, honnan lehet 45 -os egyenesen fognak elmoz-dulni, de
stabil, nem bomló izotópjának tudni a leányelem kezdeti izotóparányát az összes pont ismét egy izokron
koncentrációját is megmérjük D* és ezzel Do/D*-ot? egyenesre fog esni. Az izokron iránytan-
elosztjuk az egyen-letet , ebben a Az azonos időben megszilárdult kőze- gensét megmérve, a bomlási állandó
pontosan mérhető mennyiségek, D/D és tekben, vagy egy kőzet különböző részei- ismeretében kiszámítható a kőzet keletke-
*
M/D fognak szerepelni, ben, ásványiban, zárványaiban eltérő zésének a kora:
*
A tömegspektrométer (MS) egy olyan lehet az izotópok koncentrációja, azonban
analitikai műszer, amely ionizálja a az izotópok arányai megőrződnek.
minta kémiai specieseit, molekulákat,
atomokat és az ionokat a tömeg/töltés Az izokron kormeghatározás alapegyen-
arányuk alapján szétválasztja. letének előnye, hogy mind az anyaelem,
Egyszerűbben fogalmazva, egy tömeg- mind a leányelem jelen időben mérhető
*
*
spektrum a minta összetevőinek tömege- arányai D/D és M/D szerepelnek benne
it, tömegarányait eredményezi. és nem kell ismerni a leányelem kezdeti
izotóparányát. Ez a tengelymetszetből
kiadódik. Természetesen ez akkor igaz, ha
a levezetésnél használt két feltételezés:
- az egy időben megszilárdult kőzetek
kezdeti izotóparányai azonosak,
Emiatt a t=t időben a kőzet több -a megszilárdulás óta sem anyaelem,
ásványának izotóparányait mérve, vagy sem leányelem, sem a stabil referencia
több egy időben megszilárdult kőzetet izotóp nem szökött el és nem is gazdago-
mérve (1,2,3,4 az ábrán) a mérési pontok dott külső forrásból, teljesül

8 18. szám, 2017. évfolyam 2. szám kémiai panoráma