70
radioaktiv elementlər aşkar olunmuşdur: kalium 4%, uran 2
⋅10
-
4
%, torium- 6,5 ⋅10
-4
%. Yer şəraitində belə zənginlik yalnız qranit
süxuruna məxsusdur. Anoloji olaraq Qaliley kometasının
ətrafındakı kosmik şüalanmalar haqqında da məlumat alınmışdır
4.4. Yer kürəsinin və onu təşgil edən süxurların yaşının təyini.
Bu yalnız radioaktivlik kəşf olunandan sonra mümkün olmuşdur.
Radioaktiv elementlərin nüvəsinin parçalanması sabit sürətlə baş
verir və heç bir fiziki kimyavi şəraitdən asılı olmadan baş verir və
eksponensial qanuna tabedir.
n=n
o
e
-
λt
Burada
λ=0,693 T parçalanma sabiti və yarı parçalanma
dövrü T ilə təyin olunur. Bu iki kəmiyyət dəqiq məlumdur; n və n
o
süxurun tərkibində ilkin və son radioaktiv elementin izotoplarının
miqdarıdır, bunları tam təyin etmək mümkündür.
Müasir dövrdə süxurun tərkibindəki radioaktiv elementlərin
miq darı n radiometrik, radiokimyavi və başqa yollarla təyin oluna
bilər. Tədqiq olunan obyektdə parçalanma nəticəsində yeni əmələ
gələn stabil məhsulun köməyi ilə radioaktiv elementin izotopunun
ilkin miqdarı n
o
təyin olunur. Radioaktiv uranın, aktinouranın və
torinin parçalanması zamanı qurğuşun izotopu və helium əmələ
gəlir, uyğun olaraq 206,207 və 208 atom çəkisinə malikdir.
Kalium-40-ın parçalanmasından arqon – 40 qazı əmələ gəlir.
Nümunədə hansı sonuncu izotopun əmələ gəlməsi ilə əlaqədar
olaraq mütləq geoxronologiya üsulu həmin adı alır (qurğuşun,
helium, kali-arqon).
Cavan geoloji süxurlarn yaşını təyin etmək üçün karbon-14
izotopunun radioaktiv parçalanmasından istifadə olunur. Bu üsul
arxeloji işlərdə də tətbiq edilir.
Radioaktiv üsulla yaşın düzgün təyin edilməsi üçün ana və
qız parçalanma məhsullarının arasında radioaktiv tarazlığın olması
əsas şərtdir
Geoxronoloji ölçmələrin əsas nəticələri aşağıdakılardır:
71
Müəyyən edilmişdir ki , Yerin yaşı 4,6
±1 milyard ildir. Ən
qədim süxurlar Antarktidada Enderbidəki qranit və şistlərdir.
Onların yaşları 4 milyard ildir. Aydan gətirilmiş süxurların yaşı
4,5 milyard il olması təyin edilmişdir. Daş metioritlərin yaşı da bu
qədərdir. Buradan belə çıxır ki, Günəş sistemi 5 milyard ilə
yaxındır ki mövcuddur. Bizim qalaktikanın yaşı 10 milyard ildir.
Okeanların, dənizlərin, göllərin dibinin süxurlarnın mütləq yaşını
təyin edərək alimlər belə nəticəyə gəliblər ki, müasir okeanlar 150
milyard ildir mövcuddurlar. İnsanların ən qədim əcdadı yerdə 40
milyon il bundan öncə əmələ gəlmişdir.
Radiogen istiliyin ölçülməsi qlobal proseslərin enerjiyə malik
olması səbəbini, maqmanın əriməsini, Yer qabığı altında maddə
axımını, Yer qabığının ayrı - ayrı qaymalarının hərəkətini və
həmçinin Yerin dərin qatlarında istilik mənbəyinin təbiətini
öyrənmək nüvə geotermiyasının əsas məsələlərindəndir.
Radiogen istilik təbii radioaktiv elementlərin nüvələrinin
parçalanması hesabına ayrılır. Müasir təsəvvürlərə görə
planetimizin əsas enerji mənbəyi radiogen istilikdir. Yer
Günəşdən küllü miqdarda enerji alaraq, demək olar ki, hamısını
geri, kosmik boşluğa əks etdirir. Beləliklə, Yerin istilik rejimi
mantiyanın bəzi layında zona ərimə prosesləri, onun səthində
istilik enerjisinin paylanması, Yerin dərin qatlarında radioaktiv
elementlərin parçalanmasının hesabına əmələ gəlir. U, Th və K-40
izotoplarının yarıparçalanma dövrü o qədər böyükdür ki, buradakı
elementlərin hesabına ayırılan istilik enerjisi praktiki olaraq
tükənməzdir.
4.5. Nüvə geofizikası üsulu ilə maddələrin tədqiqi
Süni radioaktivlik üsulundan süxurlarn, mineralların
tərkibində qeyri - radioaktiv kimyavi mineralların zənginliyinin
təyinində və digər müxtəlif məsələlərin həllində geniş istifadə
olunur.
Məsələn, süxurlarn sıxlığının təyin edilməsi şüaların tədqiq
olunan maddədən səpilməsi hadisəsinə əsaslanır. Qamma şüaları
72
maddədən keçərkən zəifləməsi nümunənin vahid həcmində
səpilən elektronun miqdarı və onun sıxlığı ilə mütənasibdir.
Nüvə sıxlıq ölçən cihazlarda qamma-şüalanma mənbəyi
olaraq ağzı lehimli şüşə ampula içərisində kobalt-60, yaxud
sezium-137 radioizotopundan istifadə edilr. İkinci səpilən, yaxud
nümunədən keçib zəifləyən birinci qamma şüalanmanı qeyd
etmək üçün qaz boşalmaları, yaxud da sisintilyasiyalı detektorlu
radiometrlərdən istifadə edilir. Qeydedici cihazlar iki cür olur,
keçib gedən qamma sıxlıq ölçən; bu süxurdan keçən daha böyük
birinci şüalanmanı qeyd etməkdən və yaxud da qamma-qamma
sıxlıq ölçmədən ibarətdir; bu cihazın detektoru ekranla birinci
şüalanmadan müdafiə olunaraq ikinci səpilən qamma-şüalanma
ölçülür (şəkil 27).
Şək. 27.
Səthə söykəmə yolu ilə sıxlıq ölçənin quruluş sxemi:
bunun köməyi ilə Ayın səthi öyrənilib. 1-qamma şüalanma
mənbəyi; 2-qoruyucu ekran; 3- Aya düşən aparatın içindən sıxlığı
ölçən mexanizmi çıxaran; 4-qaz boşalması sayğacı; 5-Ay torpağı;
6-birinci qamma şüası; 7-qamma şüalarının ikinci səpilməsi.
Laboratoriyada, çöldə və quyuda istifadə olunan qamma sıxlıq ölçən
cihazlar yalnız konstruksiyalarına görə bir-birindən fərqlənirlər. QQ sıxlıq
ölçmə üsulu süxurlarn sıxlığını əvvəlcədən dərəcələnən qrafik üzrə 1%
nisbi xəta ilə təyin etməyə imkan verir. Bir nümunənin ölçülməsinə 2
dəqiqəyə yaxın vaxt sərf olunur.
Dostları ilə paylaş: |