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地球放射性

鎖定
地球放射性指地球中具有能發出射線物質的特性。地球中的放射性物質主要有鈾、錒和釷族以及40K,87Rb等。鈾、釷、鐳的含量隨SiO2和K2O含量的增加而增高:在酸性巖中最高,超基性岩中最低。富集鈾的沉積岩都與碳質、瀝青質、有機質、磷質等有關。變質岩中含鈾、釷量一般介於沉積岩與火成岩之間。水圈和生物圈也有放射性同位素分佈,並互相聯繫,構成一個放射性循環系統,對地球放射性的研究具有很重要的意義。
中文名
地球放射性
外文名
earth radicactivity
物    質
鈾、錒和釷等
含    量
酸性巖最高
一級學科
地質科學
二級學科
地球物理學

地球放射性釋義

指地球中具有能發出射線物質的特性。地球中的放射性物質主要有鈾、錒和釷族以及40K,87Rb等。 [1] 

地球放射性儲量

鈾、釷在地球中的平均濃度分別為n×10-8和n×10-7,總儲量分別為,n×1014-n×1015噸,放射性元素的含量愈近地殼上部愈高。由於鈾、釷的原子構造和親石性,鈾在地殼中(4×10-9g/g)較核心(0.003×10-6g/g)的含量高達1300倍。

地球放射性原因

地球放射性的主要原因是地球中具有放射性物質,地球已經形成45億年了。如果放射性物質是在地球形成時由小行星和宇宙塵埃帶來的。那麼為什麼地球上仍然還存在放射性物質呢,他們不應該早就衰變完了嗎?
其實地球放射性物質並非“日取其半,萬世不竭”,以碳14為例,超過5萬年的化石,碳14測年就失效了,因為此時的碳14已經衰變到難以檢測了。其他的放射性元素也類似,它們的半衰期相對於地球年齡其實是微不足道的,45億年的時間足以讓絕大部分放射性元素徹底消失。我們的環境中的絕大部分放射性元素,其實是有生成機制的,並不是超新星的產物。輕元素的放射性同位素是高能宇宙射線與空氣中原子核反應的結果,以碳14為例,就是宇宙射線與氮14核反應的產物。而重元素的放射性同位素中,存在幾種半衰期超級長的同位素,例如常提到鈾,已知同位素有20幾個,從鈾217排到鈾242,有的同一中子數的還分好幾種,但在自然界中只有鈾235和鈾238,因為鈾的這兩種同位素超級穩定,鈾235半衰期為7億年,鈾238半衰期45億年。超長半衰期的同位素成為源頭,緩慢而持久的衰變轉換成其他放射性重元素。

地球放射性分佈特徵

鈾、釷、鐳的含量隨SiO2和K2O含量的增加而增高:在酸性巖中最高,超基性岩中最低。富集鈾的沉積岩都與碳質、瀝青質、有機質、磷質等有關。變質岩中含鈾、釷量一般介於沉積岩與火成岩之間。水圈和生物圈也有放射性同位素分佈,並互相聯繫,構成一個放射性循環系統,對地球放射性的研究具有很重要的意義。 [2] 

地球放射性研究意義

1、依據放射性蜕變的放熱速率可研究地熱、岩漿、火山及地殼運動問題;
2、運用放射性蜕變產生的穩定同位素含量、比值、丰度和絕對量,可測定地球岩石、隕石、月岩和宇宙物質的年齡,以及宇宙射線的暴露年齡等,藉以研究地球及天體演化以及有用礦產和地殼物質的來源。 [2] 
參考資料
  • 1.    地質礦產部地質辭典辦公室.地質大辭典-普通地質 構造地質分冊 上冊:地質出版社,2005.
  • 2.    吳健生,王家林,趙永輝,於鵬.地球物理學入門:同濟大學出版社,2017