|
|
 |
 |
 |
 |
Вероятно, не существует земного вещества, в котором не было бы урана и тория и их продуктов разложения.
В.И. Вернадский
Мы имеем, таким образом, ясное разделение U и Th геохимическими процессами: уран уходит из магм в легколетучих соединениях и выделяется в гидротермальных жилах (настураны) без тория.
В.И. Вернадский
В настоящее время известно более 230 типов радиоактивных ядер, имеющих естественное происхождение. В сумме они составляют сравнительно небольшую долю в земном веществе - немногим более 0,01% по массе. Встречающиеся на Земле радионуклиды можно разделить на четыре основные группы в соответствии с их происхождением.
- Первичные долгоживущие радионуклиды, образовавшиеся вместе с другими нерадиоактивными нуклидами земного вещества в процессе общего нуклеосинтеза (T1/2 ≥ 0,7 · 109 лет).
- Сравнительно более короткоживущие промежуточные продукты распада урана и тория (Т1/2 ≤ 2,6 · 105 лет).
- Радионуклиды, постоянно образующиеся в атмосфере и земной коре за счет природных ядерных реакций.
- Радионуклиды антропогенного происхождения.
В данной главе рассматривается первая группа радионуклидов. Первичные радионуклиды отличаются наиболее продолжительными периодами полураспада, поэтому они и сохранились в земном веществе после нуклеосинтеза. По массе они являются наиболее распространенными. Как видно из табл. 3.1, максимальное распространение имеют Rb, Th, К и U.
38
Таблица 3.1
Среднее содержание первичных радионуклидов в земной коре
| Радионуклид |
Среднее содержание суммы изотопов (по Виноградову), г/т |
Доля радиоактивного изотопа в природной сумме изотопов, % |
Среднее содержание изотопа в земной коре, г/т |
Период полураспада, годы |
Тип распада |
Энергия заряженных частиц, МэВ |
Энергия γ-излучения, МэВ |
Стабильный продукт распада |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
| Rb |
150 |
27,8 |
41,6 |
4,9 · 1010 |
β- |
0,275 |
0,394 |
Sr |
| Th |
13 |
~ 100 |
13,0 |
1,4 · 1010 |
α |
4,0 |
0,075 |
Pb |
| K |
25 000 |
0,01167 |
3,0 |
 | 1,4 · 109 | | 1,2 · 109 |
|
β- |
1,325 |
- |
Ca |
 |
| К |
- |
1,451 |
Ar |
| U |
2,5 |
99,27 |
2,5 |
4,468 · 109 |
α |
4,18 |
0,048 |
Pb |
| Nd |
37 |
5,6 |
2,1 |
5 · 1010 |
β- |
0,011 |
- |
Pm |
| Sm |
8 |
15,07 |
1,2 |
1,6 · 1011 |
α |
- |
- |
Nd |
| Lu |
8 |
2,6 |
0,21 |
3,6 · 1010 |
β- |
0,215 |
0,180 |
Hf |
| In |
0,25 |
95,8 |
0,24 |
6,9 · 1014 |
β- |
0,63 |
- |
Sn |
Окончание табл. 3.
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
| Sn |
2,5 |
6,1 |
0,15 |
1,5 ·1017 |
β- |
1,5 |
- |
Sb |
| La |
29 |
0,089 |
0,026 |
| 1,51 · 1011 | | 2,69 · 1011 |
|
К |
- |
1,43 |
| Ba | | | Ce |
|
| β- |
1,0 |
0,8 |
| U |
2,7 |
0,72 |
0,02 |
0,7038 · 109 |
α |
4,4 |
0,18 |
Pb |
| Bi |
0,009 |
100 |
0,009 |
2,7 · 1017 |
α |
3,15 |
- |
Tl |
| Re |
0,0007 |
62,6 |
0,0004 |
4,56 · 1012 |
β- |
0,04 |
- |
Os |
| Te |
0,0012 |
34,1 |
0,0003 |
1,4 · 1021 |
β- |
1,0 |
- |
I |
| Nd |
37 |
23,87 |
8,85 |
2 · 1015 |
α |
- |
- |
Ce |
| Te |
0,0012 |
0,88 |
1 · 10-5 |
1,2 · 1013 |
К |
- |
- |
Sb |
| W |
1,3 |
0,126 |
0,0016 |
2,2 · 1017 |
α |
3,2 |
- |
Hf |
40
Средняя концентрация каждого из них в земной коре превышает 2 г/т. Таким образом, они чаще встречаются, чем такие широко известные элементы, как Sn, Mo, W, Та, As, Sb, I, Bi, Au, Ag, Hg, Ge и т.д. По распространенности в земной коре торий занимает 47-е место, уран - 54-е. Начиная с Bi, все элементы полностью радиоактивны.
Самый маленький период полураспада среди радионуклидов этой группы имеет U : Т1/2 = 7,1 · 10 8 лет. Это говорит о том, что все радиоактивные ядра с периодом полураспада меньше 10 8 лет, существовавшие ранее в земном веществе, в настоящее время практически полностью распались. Количество оставшихся радионуклидов значительно сократилось со времени образования земного вещества: 40К - примерно в 12 раз, 235U - приблизительно в 30 раз.
41
|
 |
 |
 |
 |
|
