Radiogene nuklider

Et radiogent nuklid (eller radiogent isotop ) er et nuklid, der stammer fra reaktioner af nukleare henfald .

Nogle isotoper er fuldstændig radiogene, især radioaktive isotoper med halveringstider for korte til at kunne eksistere som urisotoper (siden jordens dannelse). De er derefter kun til stede som radiogene produkter, enten fra radioaktive henfald, der fortsætter, eller fra kosmogene processer (induceret af kosmiske stråler ), som for nylig dannede dem. Et eksempel er astatin , hvis mest stabile isotop har en halveringstid på 8,1 timer. Således er alle astatins isotoper fuldstændig radiogene, der skyldes radioaktive henfald, hvilket også forklarer, hvorfor det er det sjældneste element, der naturligt findes på Jorden (det højeste skøn forbliver mindre end 30 g astatin, der findes på jorden). Et andet eksempel er kulstof-14 , med en halveringstid på 5730 år, det eksisterer ikke som en primær isotop, men det findes ikke desto mindre på Jorden både som et produkt af visse radioaktive henfald (både naturlige og menneskeskabte) og som et resultat af kosmogene processer (kosmisk stråling inducerer dannelsen af 14 ° C i den øvre atmosfære fra naturligt 14 N nitrogen )

For radiogene isotoper, der forfalder ret langsomt (flere hundrede millioner år), eller som er stabile, er der altid en urfraktion. For eksempel eksisterer 206 Pb i naturen, både som en primær isotop (da den er stabil, har en brøkdel af den eksisterende bly-206 været til stede siden dannelsen af ​​jorden) og som en radiogen isotop, der stammer fra henfaldskæden i uran-238

Eksempler

Den argon er et andet eksempel på en delvist radiogen element. Faktisk er 99,6% af den atmosfæriske argon den radiogene isotop 40 Ar, der skyldes beta-henfald på 40 K ( kalium-40 ), der er naturligt til stede i jordskorpen.

Den føring har fire stabile isotoper (Pb-204, Pb-206, Pb-207 og Pb-208), er de oprindelige mængder fast og kendt forhold. Imidlertid er kun Pb-204 helt essentiel; de andre tre isotoper findes også som radiogene produkter, der henfalder af uran og thorium . Pb-206 er nemlig dannet fra U-238, Pb-207 fra U-235 og Pb-208 fra Th-232. De overskydende mængder af disse tungere isotoper gør det muligt at bestemme alderen på klipper, der indeholder uran og thorium.

brug

Radiogene isotoper er blandt de vigtigste redskaber inden for geologi med to hovedanvendelser:

  1. Sammenlignet med mængden af ​​en radioaktiv isotopforælder i et givet system, kan mængden af ​​det radiogene produkt bruges som et værktøj til radiometrisk datering , for eksempel ved datering med uran-bly .
  2. I sammenligning med mængden af ​​en ikke-radiogen isotop af det samme element anvendes mængden af ​​den radiogene isotop som en isotopisk sporstof , fx 206 Pb / 204 Pb. Denne metode diskuteres yderligere i artiklen Isotopisk geologi .