Возраст Земли

Возраст Земли как планеты не может быть меньше возраста древнейших горных пород земной коры, которые являются в геологической истории вторичными образованиями, и больше возраста тяжелых изотопов земного вещества (- 5,5 млрд. лет), которые синтезировались в космических условиях. По геологическим данным древнейшие горные породы Земли залегают в пределах докембрийских щитов. Радиологические данные показывают, что самые древние минералы и горные породы имеют возраст не менее 3500 млн. лет. Наиболее существенные результаты определения возраста древних пород по разным методам показаны в табл. 318. [c.425]

В качестве примера рассмотрим подробнее семейство урана — радия (его наиболее важную первую половину). Как видно из приведенной ниже схемы, родоначальник семейства имеет 71/2=4,5-10 лет. Соответственно константа радиоактивного распада очень мала л=5-10- 8 4,5 млрд лет — период, сравнимый с возрастом Земли. Таким образом, с момента синтеза химических элементов, слагающих Землю, количество урана и-238 уменьшилось примерно в два раза. [c.221]

ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (за-урановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в конце периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Т. э. имеют п. н. 93—103, принадлежат к группе актиноидов. Все изотопы Т. э. обладают периодами полураспада, значительно меньшими, чем возраст Земли, поэтому они отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Исследование физических свойств Т. э. показало, что они аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее значение имеет зврц как ядерное топливо, используется в изотопных источниках тока, применяемых для питания радиоаппаратуры на спутниках и др. [c.253]

Окончательный успех в деле превращения одних элементов в другие был достигнут физиками, а не химиками тигель алхимика уступил дорогу ядерному реактору. Сначала ученые обратили внимание на огромную энергию, высвобождаемую при ядерных реакциях. Тот факт, что уран превращается при этом в барий и другие легкие элементы, первое время не вызывал столь большого интереса. Но химики быстро осознали, что радиоактивные изотопы обычных элементов представляют собой огромную ценность. Радиоактивный атом может играть роль своеобразной метки, его достаточно ввести в какое-то вещество, принимающее участие в реакции, чтобы при последующем наблюдении за ним раскрыть сложную последовательность всех ее стадий. Например, благодаря исследованиям при помощи меченного радиоактивным изотопом углерода удалось разобраться в механизме реакций фотосинтеза, и трудно представить себе, как бы это оказалось возможным сделать обычными методами. Радиоактивные и устойчивые изотопы позволяют решать химические проблемы, недоступные другим методам. Радиоактивные изотопы дают также возможность точной датировки событий далекого прошлого, представляющих исторический или геологический интерес. С их помощью установлен сравнительный возраст Земли и Луны, что привело к ниспровержению некоторых прежних теорий относительно происхождения Луны. [c.405]

Возраст Земли и Луны [c.432]

Возраст наиболее древних минералов, обнаруженных на Земле, составляет приблизительно 3 10 лет. Этот возраст указывает, что кора Земли образовалась не позже указанного времени. До кристаллизации коры изотопы свинец-206 и уран-238 могли разделяться. Согласно имеющимся оценкам, потребовалось (1 — 1,5) 10 лет, чтобы Земля остыла и ее поверхность отвердела. Это показывает, что возраст Земли можно оценить в (4 — 4,5) 10 лет. [c.256]

На Земле существуют только такие элементы, среднее время жизни которых приблизительно равно или превосходит возраст Земли. Самый легкий из этих элементов — водород (1Н), а самый тяжелый — уран (эги)- Однако этими элементами не ограничивается диапазон возможных химических элементов, природа гораздо богаче и разнообразнее. [c.88]

Как уже отмечалось, в настоящее время получено более 1200 искусственно-радиоактивных изотопов. Однако в природных условиях они практически отсутствуют. Причина этого нам теперь ясна период полураспада подобных радиоактивных изотопов, как правило, очень невелик и за время существования Земли они все успели распасться. Сохраниться смогли только такие радиоактивные изотопы, которые имеют огромные, соизмеримые с возрастом Земли (3,5- 10 лет) периоды полураспада. [c.385]

Все ЩЭ имеют нечетный атомный номер. В связи с этим число стабильных изотопов в природной плеяде относительно мало. (Как видно из табл. 1.1, натрий и цезий являются элементами-одиночками.) Природный литий представляет собой смесь двух стабильных изотопов— Li и Li. Литий (после водорода) был первым элементом, изотопы которого стали разделять в промышленном масштабе (для получения трития, используемого при термоядерном синтезе). В плеяду изотопов природного калия входят три изотопа. Наиболее распространен К с типом ядра по массе 4 -f3, что характерно для нечетных элементов первой половины периодической системы. Распространенность изотопа К (тип ядра по массе 4п-Ы) на порядок ниже, а изотоп К (тип ядра по массе 4п) неустойчив, имеет слабую -радиоак-тивность. Его доля в смеси изотопов мала (0,01%), но активирующее действие постоянно присутствующего в организме человека и животных радиоизотопа калия, по всей видимости, имеет большое биологическое значение. Впрочем, период полураспада К очень велик 10 лет, т. е. соизмерим с возрастом Земли. [c.9]

Уже сейчас, используя эти данные, можно сказать, что возраст Земли и Луны примерно одинаков (около 4 млрд лет). Однако состав лунных и земных горных пород различен, следовательно, гипотеза об отр[>тве Луны от Земли не подтвердилась. Это важнейшее научное открытие. [c.238]

Подобные методы показываю , что возраст Земли равен приблизительно 4,5-10 лет. [c.133]

Атмосфера, окутывавшая Землю в период ее рождения , вероятно, была утрачена, и то, что имеют в виду, говоря о первичной атмосфере, возникло в результате дегазации недр Земли. Первичная атмосфера имела восстановительный характер и содержала водород, аммиак, аргон, метан, азот, оксиды углерода и очень немного кислорода. Если возраст Земли принять равным 4,5 млрд. лет, то восстановительная атмосфера, в которой отсутствовал кислород, существовала приблизительно 2,7 млрд. лет (по М. Рутте-ну). Процесс изменения состава шел довольно медленно и занял около 0,4 млрд. лет. [c.371]

Все обнаруженные аномалии в изотопном составе элементов имеют чрезвычайно большое значение. Только благодаря им возникла новая область знания — ядерная геохронология, а в настоящее время начинает развиваться ядерная космохронология. Задача этих наук — установление возраста Земли и космических тел, а также последовательности протекающих в них процессов. В геохронологии пользуются четырьмя методами свинцовым, гелиевым, аргоновым и стронциевым. [c.415]

Оа = 147 ккал/моль) уже все равно, считать ли т в секундах или в столетиях — эта величина несоизмерима ни с жизнью человека, ни с возрастом Земли и Солнечной системы. При высоких значениях Оа процесс адсорбции практически необратим и сорбированные молекулы нельзя удалить никакой откачкой, поскольку они будут находиться на поверхности в течение т и равновесие практически не установится. [c.133]

Приведенные данные показывают, насколько сильно влияет Qa на значение t так, при Q, — 80 кДж/моль, т < 2 мин, для 120 кДж/моль —оно больше столетия. Для адсорбции О2 на W (Qa = 808 кДж/моль) уже все равно, считать ли х в секундах или в столетиях — это значение несоизмеримо ни с жизнью человека, ни с возрастом Земли и Солнечной системы. При высоких значениях Qa процесс адсорбции практически необратим, и сорбированные молекулы нельзя удалить никакой откачкой, поскольку они будут находиться на поверхности н течение т и равновесие практически не установится. [c.121]

Р. могут быть природными (естественными) или искусственно полученными (техногенными). Природные Р. бывают долгоживущими (значения 7, ,, сопоставимы с возрастом Земли) и короткоживущими. Прир. короткоживущие Р. либо являются членами прир. радиоактивных рядов (эти Р. постоянно образуются в цепочках радиоактивных превращений), либо непрерывно образуются в результате ядерных р-ций, вызываемых космич. излучением (напр., ядра С непрерывно образуются в результате взаимод. нейтронов [c.170]

Земля представляет собой относительно большое космическое тело (рис. 22), полярный диаметр которого равен 12 714 км, а экваториальный —12 757 км. Объем Земли составляет 83 млрд. км длина окружности по экватору 40 070 км. Поверхность равна 510 млн. км . Земля весит около 6 млрд. триллионов тонн. Она находится от Солнца на расстоянии 150 млн. км. С помощью анализа горных пород и минералов на содержание радиоактивных элементов — урана и тория и их продуктов распада — стабильных изотопов свинца установлен возраст Земли. Оказывается, что Земля как космическое тело существует около 4,5 млрд. лет. [c.69]

СТИ распада урана М. Кюри [20] принимает значение 5-10 сек . Эта цифра соответствует времени полураспада урана приблизительно 4,4-10 лет, что позволяет довольно точно установить возраст Земли. [c.208]

Трехмерная структура белка определяется невалентными взаимодействиями между аминокислотными остатками цепи, а также между этими остатками и растворителем (гл. 3). В принципе, если учесть все эти взаимодействия, можно рассчитать нативную конформацию по известной ковалентной структуре. Однако поскольку нативная конформация может не отвечать глобальному энергетическому минимуму, то расчет энергии всех возможных конформаций цепи может не привести к правильному ответу. Наиболее существенно, однако, что для рассмотрения всех возможных конформаций цепи потребуется машинное время, намного превышающее возраст Земли. Очевидно поэтому такие расчеты можно осуществить лишь в том случае, если не делать попытки охватить все статические структуры, а попытаться смоделировать процесс свертывания, следуя природному пути свертывания данной цепи. Если этот путь однозначен (аналогия с глубокой расселиной и шаром разд. 8.2), то расчеты умеренной точности смогут привести к правильному решению задачи. Но если путь определен недостаточно хорошо, требуется высокая точность расчетов. [c.192]

Метеориты являются обломками более крупных тел астероидов, большая ч сть которых движется в обширном поясе между орбитами Марса и Юпитера. Возраст метеоритов по Данным ядерной геохронологии 4,5—4,6 млрд. лет, что совпадает с возрастом Земли и Луны. Таким образом, метеориты представляют собой древнейшие космические породы Солнечной системы, отражающие в какой-то степени условия ее образования. Происхождение метеоритов — крупная научная проблема, которая находится в стадии решения. [c.102]

Расчеты возраста Земли основаны главным образом на обработке данных свинцово-изотопных отношений в земной коре и метеоритах. Обработка этих данных и разные методы рас- [c.425]

Древний докембрий Единичные участки древней земной коры 3800 100 Возраст Земли 4550+ 100 Древнейший магматизм [c.428]

Изучая количественные соотношения исходного радиоактивного изотопа и продуктов его распада, можно получить представление о продолжительности процесса. На этом основании П. Кюри и Э. Резерфорд предложили радиохимический метод определения абсолютного геологического возраста Земли, горных пород и минералов. Для этого используются такие изотопные соотношения, как и — ТЬ — РЬ, Аг — Са , 5г — КЬ и др. Далее, по изотопам кислорода или 8 и РЬ удается устанавливать не только возраст горных пород, но даже температуру их образования (палеотермометрия, греч. ра1а оз — древний). [c.385]

Распад урана — настолько постоянный и характерный процесс, что его можно использовать для определения возраста Земли. В 1907 г. американский химик Бертрам Борден Болтвуд (1870— 1927) предположил, что при такого рода определениях можно руководствоваться содержанием свинца в урановых минералах. Если предположить, что весь свинец в минералах появился в результате распада урана, то легко вычислить, сколько на это потребовалось времени. С помощью этого метода удалось определить, что возраст твердой земной коры исчисляется по крайней мере четырьмя миллиардами лет. [c.165]

В 1650 г. церковники выполнили один из первых серьезных расчетов возраста Земли. На основе библейской генеалогии мифический день творения был отнесен к 4004г. до н.э. это означало, что возраст Земли в 1650 г. составлял 5654 года. Современные оценки, основанные на ядерной генеалогии, дают цифру, близкую к 4,5 млрд лет. Древнейшими живыми организмами, ископаемые остатки которых найдены до сих пор, были бактерии, существовавшие приблизительно 3,4 млрд. лет назад. К концу первого миллиарда лет истории нашей планеты химическая эволюция достигла стадии, на которой появились бактериоподобные организмы. Из этих организмов за последующие 3,4 млрд. лет развилось огромное многообразие живых организмов, существующих и в настоящее время. [c.436]

В образце уранинитовой руды из Блэк Хиллз (Южная Дакота) на долю свинца приходится 22,8% от имеющегося количества урана. Оцените минимальный возраст Земли по этим данным. [c.439]

Кроме трех упомянутых выше радиоактивных семейств предполагают существование четвертого радиоактивного ряда с типом ядра по массе 4п+1. Это семейство называют рядом нептуния — радона. Родоначальник семейства — з" Мр, а последний член ряда — стабильный 8з °- В1. В природе не обнаружены члены этого ряда. Причина — малая величина 7]/2 всех членов ряда (в том числе родоначальника) по сравнению с возрастом Земли. Одпако в связи с возможностью искус-ственис синтезировать атомные ядра ряд эз Кр теперь может быть воспроизведен в лабораторных условиях. [c.222]

В настоящее время отаутствует общая теория образования земного вещества. В то же время эксперргмент льно установленное совпадение возраста метеоритов с оценками возраста Земли и Луны (4,5—4,6 млрд. лет) говорит о том, что рождение Земли как дифференцированной планеты, а также других планет и тел Солнечной системы было событием одновременным, точнее происходило в относительно узком временном интервале. [c.11]

В настоящее время для любого элемента искусственно получены радиоактивные изотопы. Поэтому под радиоактивными элементами понимают такие, которые не имеют ни одного стабильного изотопа. Радиоактивные элементы в свою очередь подразделяются на естественные (встречающиеся в природе) и синтезированные, изотопы которых в природе не встречаются. В основном радиоактивными являются тяжелые элементы, расположенные в конце периодической системы после висмута. Висмут является последним стабильным элементом в системе, поскольку у него достигается предельное соотношение числа нейтронов и протонов (Л /2= 126/83 = 1,518), еще обеспечивающее стабильность ядра. У элементов с 2>83 число нейтронов в ядре слишком велико и начинает сказываться нестабильность самого нейтрона. Лишь два элемента — технеций (№ 43) и прометий (№ 61) — не подчиняются этому правилу. И их нестабильность связана с другим обстоятельством (см. ниже). Отсутствие в природе Тс, Рт и всех злементов, расположенных после урана, связа1ю с двумя причинами. Во-первых, их периоды полураспада меньше, чем возраст Земли, и за время существования планеты все их наличное количество успело исчезнуть. Во-вторых, эти элементы не являются членами естественных радиоактивных рядов , поэтому их запас не возобновляется за счет радиоактивного равновесия. [c.427]

Рис. 58. Изохроны возраста Земли и метеоритов согласно отношениям ФЬ/ <РЬ и 20брь/ шрь

Результаты изучения горных пород, содержащих радиоактивные элементы, позволяют сделать выводы относительно возраста этих пород, а следовательно, и возраста Земли. Иными словами, можно определить время, прошедшее после образования наиболее древних горных пород. Так, 1 г 2зви по истечении времени, равного периоду полураспада (4,5-10 лет), разложится наполовину, и от исходного количества [c.611]

Массовые числа нуклидов, относящихся к каждому из этих рядов, можно выразить общими ф-лами соотв. Ап, 4п + 1, 4га Ч- 2, 4п -t- 3, где п — нек-рое целое число. Для родоначальников первых Трех рядов Т, составляют неск. млрд. лет и соизмеримы с возрастом Земли. Для Np = = 2,14-10 лет все члены этого ряда получены искусствиию. [c.490]

Изучение Г. радиоактивных процессов в земной коре и изотопов привело к разработке абс. шкалы геол. времени. Установлены возраст Земли как планеты (ок. 4,5 млрд. летХ длительность отдельных геол. эр и периодов, отдельных событий ранней человеческой истории. Определение содержания радио- и нерадиоактивных изотопов в горных породах, рудах, минералах, водах, живых организмах, атмосфере позволило решить мн. задачи наук о Земле (генезис руд, почвоведение, морская геология и др.). Эти вопросы составляют содержание Г. изотопов. Радиационно-хим. явления наблюдаются во многих минералах. С воздействием гл. обр. излучений и и 1Ъ связывают частичную потерю кристаллич. структуры у циркона, торита, браннерита и др. радиоактивных минералов. [c.522]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

Стационарное состояние и его квазиравновесные свойства хорошо иллюстрируются схемой радаоактивного распада, в которой исходное вещество играв роль источника энергии и массы. В природе сз ествуют три радиоактивных семейства—урановое, ториевое и актиниевое, с исходными веществами Ть232 ц23б соответственно. Они характеризуются чрезвычайно большими константами распада, сравнимыми с возрастом Земли. [c.126]

Возраст Земли по последним данным составляет около-5,5-10 лет [201]. Поэтому в природных образованиях в значительных количествах встречаются лишь те радиоактивные изотопы, период полураспада которых более 10 лет. Коротко-живуш,ие изотопы постоянно образуются либо в результате распада элементов с большим порядковым номером, либо-вследствие реакций, протекаюш,их с захватом элементарных частиц . [c.12]

Маловероятно найти в природе и ощутимые количества долгоживущего изотопа Ри (ТI/, =7,6- 10 лет), так как его период полураспада почти на два порядка меньше возраста Земли. Поиски его в ториевых рудах, исходя из предполагаемой бли- зости поведения Ри(1У) и ТЬ(1У) в процессе рудообразования связаны со значительными трудностями. При условии, что первоначальные количества и Ри были одного порядка, на 1 е тория в рудах ныне должно приходиться - 10 г Ри . [c.12]

Последние исследования в области геохимии изотопов и би геохимии указывают, что возраст жизни, а значит, и биo фef соизмерим с возрастом Земли, и предпосылки ее возникновен осуществлялись в космохимических реакциях биофильных эл ментов в канун формирования нашей планеты [11], что соглас ется с идеей В. И. Вернадского о геологической вечности жизн [c.360]

Неопределенность вычисления возраста возникает в связи с принятием изотопного состава первичного свинца как свинца с изотопным составом метеорита Каньон Диабло. Отсюда возникает неопределенность в определении возраста Земли, который в данной модели принимается 4560- 10 лет. [c.417]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология