عُمر الرصاص الخام

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

عُمر الرصاص الخام الرصاص الرصاص الخام علوم الأرض والجيولوجيا

بميزة هامة وهي أن النسبة بين الرصاص 207 والرصاص 206 التي تنتج من التحلل الإشعاعي لليورانيوم تتوقف على الزمن.

وفي نظام مغلق يحتوي على اليورانيوم فإنه يمكن بسهولة تعيين العمر بتحديد نسبة الرصاص 207 والرصاص 206 حسب المعادلة رقم (2) التالية:

ولا يلزم تعيين كمية الرصاص أو اليورانيوم كيميائياً. حيث أن المطلوب هو النسبة بين النظائر المشعة.

 

وبما أن النسبة بين نظائر اليورانيوم ثابتة فإن المطلوب لتحديد العمر في المعادلة هو فقط نسبة الرصاص 206/ الرصاص 207.

إن جزءاً فقط من الرصاص 206، 207 بالنسبة للرصاص الكلي في الأرض– قد تكون بالتحلل الإشعاعي لليورانيوم حيث أن الأرض حين تكونت كانت تحوي بعض الرصاص الابتدائي 206، 207 ويتميز هذا الرصاص الابتدائي باحتوائه على نظير الرصاص 204.

وبالتالي فإن التغيير في كمية الرصاص 206، 207 يمكن تعيينه ببساطة بمقارنة كمياتها بالنسبة للرصاص وفي الرصاص الابتدائي فإن النسبة:

لها قيم ثابتة. وعند إضافة الرصاص 206، 207 نتيجة التحلل الإشعاعي فإن هذه القيم سوف ترتفع.

 

ويمكن القول بأن كل الرصاص في الأرض تقريباً هو خليط من رصاص ابتدائي ورصاص ناتج من التحلل الإشعاعي.

وفي أية لحظة فإنه توجد فقط كمية قليلة من الرصاص الناتج بالتحلل الإشعاعي في المعادن الحاوية لليورانيوم.

فهذه المعادن عرضة باستمرار للتكوين والتدمير، بحيث أن رصاصها الناتج بالتحلل الإشعاعي يختلط بالتالي بالرصاص العام في الأرض. 

 

ومن ثم فإن الجزء من الرصاص الناتج بالتحلل الإشعاعي (P_b-radiogenic) والموجود في الرصاص العام في الأرض هو إجمالي الإضافات الصغيرة العديدة التي تتوالى عبر فترة وجود الأرض.

وإذا احتوى معدن يورانيوم على رصاص ابتدائي فإن الرصاص 206 المتراكم نتيجة التحلل الإشعاعي يمكن إيجاده بطرح نسبة  في عينة الرصاص بالمعدن..

وبنفس الطريقة يمكن إيجاد الرصاص 207 الناتج من التحلل الإشعاعي، وفي الواقع فإن نسبة هذين النظيرين من الرصاص 206، 207 هي المفيدة في حساب العمر كما يتضح من المعادلات التالية (3، 4)

 

وكمثال عملي، إذا كان هناك معدنان لهما نفس العمر، ويحتويان على رصاص ابتدائي ولكن أحدهما يحتوي على يورانيوم، عندئذٍ يمكن حساب العمر من نسبة الفروق بين رصاص اليورانيوم في عينتي الرصاص.

وبالمثل يمكن في حاله معدنين لهما نفس العمر ويحتويان على يورانيوم بنسب متفاوتة حساب العمر كما سبق من نسبة الفروق بين نوعي الرصاص، بدون معرفة تكوين الرصاص الابتدائي وذلك حسب المعادلتين التاليتين:

 

وهذا هو الأساس الذي بنيت عليه طريقة الرصاص الخام، والتي أمكن باستخدامها تحديد أول تعيين ذا قيمة لعمر الأرض.

ويتم الحصول على الرصاص من الخامات المعدنية له التي توجد منفصلة في كميات قليلة، مثلها في ذلك مثل معادن اليورانيوم.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]