放射性衰變規(guī)律在地質(zhì)年代學(xué)中的運(yùn)用(馬文蔚)

1、1放射性衰變規(guī)律在地質(zhì)年代學(xué)中的運(yùn)用一引言關(guān)于地球年齡的估算是自古以來(lái)的一個(gè)難題，直到18、19世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們才試圖用科學(xué)的方法測(cè)定地球的年齡.但是，各種方法都失敗了.只是在發(fā)現(xiàn)了放射衰變規(guī)律之后，人們才成功地測(cè)定了地球的年齡.目前，人們已經(jīng)可以肯定得說(shuō)：地球年齡至少為46億年.二放射性衰變規(guī)律總所周知，所謂放射線(xiàn)就是不穩(wěn)定的原子核自發(fā)地放出、、等???射線(xiàn)的現(xiàn)象.具有放射線(xiàn)的核稱(chēng)為放射性核素.目前已發(fā)現(xiàn)的核素超過(guò)190

2、0種，其中放射性核素就有1600余種.實(shí)際表明，放射性核素按照一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行衰變.這種衰變不受外界的溫度、壓力以及原子所處的化學(xué)狀態(tài)等因素的影響.對(duì)某一種放射性核素，其衰變遵循如下基本關(guān)系（1）0ttNNe???其中，是t=o時(shí)，放射線(xiàn)原子核的個(gè)數(shù)；是在t時(shí)刻余下的尚0NtN未衰變的放射性原子核的數(shù)目.是衰變常數(shù).其物理意義是：每個(gè)?原子核在單位時(shí)間內(nèi)衰變的概率.為了方便，人們把放射性原子核的數(shù)目減少到原來(lái)的一半時(shí)所用的時(shí)間，稱(chēng)為半

3、衰期，記作.則12T（2）1201212ln20.693TTNeNT????????31299()11[1()]()()1[1()]0.693()1.261010.1194[10.856()]0.6930.11944.0010ttttNArRtInNKRTNArRInNKRaIna??????????????鉀氬法是目前地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定礦石年齡的常規(guī)方法.必須指出，這種方法亦有其局限性。其一是，此法只適用于含鉀礦石，而只有在其中氬未逃逸

4、時(shí)才能準(zhǔn)確測(cè)量。其二是，當(dāng)?shù)V石年齡小于50萬(wàn)年時(shí)，測(cè)量誤差較大。四銣鍶（RbSr）法這種方法的依據(jù)是天然存在的經(jīng)衰變而生成，半衰期8737Rb??8738Sr.根據(jù)放射性衰變規(guī)律，并采用上述表示法，有10124.710Ta??（6）0()()ttNRbNRbe???（7）0()()()ttNRbNRbNSr??由式（6）和式（7）可得=1ln[1()()](8)=120.693ln[1()()]只要求出礦石樣品中和的含量比，就可以求出礦