إن التحلل البيتاي هو عملية نووية أساسية تؤدي دورا محوريا في تكوين المعادن المشعة الطبيعية وتوفر الأساس العلمي لعلم الأرض - تاريخ مواد الأرض - فبفهم كيفية تحول البيتا إلى النواة الذرية، والجيولوجيين والفيزيائيين النوويين إلى اكتشاف تاريخ الرواسب المعدنية، وتتبع تطور قشر الأرض، وتعطيل الأعمار المطلقة للروك التي تمتد إلى بليون.

فيزياء بيتا ديكاي

إن التحلل البيتاي هو نوع من التحلل الإشعاعي الذي يتحول فيه النواة الذرية غير المستقرة بتحويل النيوترونات إلى بروتون أو بروتون إلى نيوترون، ويقترن هذا التحويل بانبعاث مادة بيتا - أي إلكترون (بيتا -) أو برقم كتلة (بيتا +) - إلى جانب رقم ذروي أو مضاد للي - خلافاً للدلفي،

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من البيتا ديتا

  • ß− decay]: يتحول النيوترونات إلى برتون، ويصدر إلكترون ومضادات لليوترينو، وهذا يزيد من العدد الذرّي بواحد بينما يحافظ على الرقم الإجمالي متطابقا.
  • ß+ decay (positron emission)]: بروتون يتحول إلى نيوترون، ويدخل دواسيترون ونيوترينو، وهذا يقلل من الرقم الذري بواحدة.
  • Electron capture]: An inner-orbital electron is absorbed by the nucleus, converting a proton into a neutron and emitting a neutrino. This also reduces thetom number by one.

وكل حدث من حوادث التحلل البيتا ينشر الطاقة، التي تتقاسمها جزيئات بيتا والنيوترينو، وتستمر طيف الطاقة من جزيئات بيتا لأن النيوترينو يحمل جزءا متغيرا من الطاقة، وتميز هذه السمية بين البيتا وبين الديكتا ألفا وغاما، وتؤثر تأثيرا مباشرا على كيفية قياس علماء الأرضيات لمعدلات التحلل وتفسير نسب الارتوبيك في المعادن.

ضعف التفاعل ونصف الحياة

(ب) عدد أقل من 000 5 طن من الغازات ([5])

Beta Decay Chains and Natural Radioactive Mineral Formation

(أ) أن العديد من المعادن المشعة في الأرض تدين بوجودها لتحللها وتتم في سلاسل التحلل الممتد، والمثال الأكثر شهرة هو سلسلة التحلل من اليورانيوم - 238، التي تتألف من 14 خطوة متتالية تشمل مادة ألفا وبتاتا قبل الوصول إلى 206(ب) أثناء هذه السلسلة، تسبب الناموسيات الوسيطة(2)

Uraninite and Pitchblende

(أ) أورانيت (أو أو 2) أو خليطه المتنوع كخامات اليورانيوم الأولي، وأثناء البلورة من السوائل الحرارية المائية، تُدرج أويون اليورانيوم (أو 4+) في هيكل أكسيد الكربون، وعلى مر الزمن، يُحوّل خماسي اليورانيوم تدريجياً هذه الرواسب إلى عناصر أخرى.() وعلى سبيل المثال، فإن خزعة ([2)

المعادن المشعة الثانوية

In addition to primary minerals, beta decay products can form secondary minerals through weathering and recrystallization. For example, the mineral autunite [Ca(UO2)2(PO4)2);10-12H2O] contains uranium that has been oxidized and hydrated. The beta decay of [FopeT:0]238

Beta Decay and Geochronology: Measuring Deep Time

إن علم الجوكروناولوجيا، وعلم تحديد الأعمار المطلقة للصخور والمعادن، يعتمد اعتمادا كبيرا على التحلل البدائي، والمبدأ الأساسي هو مباشرة: قياس نسبة النظائر المشعة إلى منتج ابنتها المستقر، ومع معرفة استمرار التحلل، يمكن للمرء أن يحسب الوقت الذي انقضت منذ تشكيلة المعادن، غير أن تطبيقات العالم الحقيقي تتطلب اختيار العينات، وتصحيحا لتقييم الابنة الأولية، وضوع.

نظم التأريخ الرئيسية بيتا ديتي

أما ثلاث أجهزة متطورة تستخدم على نطاق واسع في مجال الهندسة التي تتضمن مادة البلطام فهي الفلكي -سترونتيوم، وغاز البيرغاو (والزرجون المتغير) ونظم الريشيوم - النسيج، وكلها توفر مزايا فريدة لمختلف أنواع الصخور ونطاقات العمر.

المطاط - سترونتيوم (Rb-Sr)

87]Rb isotope decays to 87Sr via ß-life of 49.23 Ga. Rubidium is a lithophile element that substitutes for potassium in minerals such as biotite, muscovite

Potassium-Argon (K-Ar) and Argon-Argon (40]Ar/]39Ar] Dating

Potassium-40 decays via two branches: about 89.3% undergoes ßæsident to 40[FLT:]Ca (not used for dating because calcium is common), and about 10.7% undergoes electron capture (a beta process) to

Rhenium-Osmium (Re-Os) Dating

The 187Re isotope decays to ]187Os via ß- decay with a half-life of 41.2 Ga. Rhenium is a siderophile and chalcophile element, concentrating in molybdenite (MoS2), and sulfide

Beta Decay in the Uranium-Lead Dating System

(أ) إذا كان نظام قيادة اليورانيوم يستخدم خطوات من نوع ألفا (مثلاً، 238[FLT:]([3])

التطبيقات في علوم الأرض

وقد طبقت علم الغدة الدرقية على كل فرع تقريبا من فروع علوم الأرض، فيما يلي أمثلة رئيسية توضح اتساع نطاق تأثيرها.

تواعد أقدم الروك والمعادن

(أ) [أقدم المعادن الأرضية - الزرار من تلال جاك في غرب أستراليا - تاريخها 4.404 0.008 غا باستخدام نظام U-Pb.() وتقدّم هذه الزرينات أدلة على وجود القشرة القارية في غضون 150 مليون سنة من تشكيل الأرض.

علم التزمير البركاني وعلم التفريغ

Bephre se dating of volcanic rocks is routine in geochronology. 40[Fcantre[1]

تكوين الإيداعات والمعاملات

كما أن مواعدة المولىدينيت من رواسب النحاس الخليفي قد كشفت عن أن التعادل يمكن أن يحدث في نبضات متعددة على مدى ملايين السنين، وفي منجم بنغهام كانيون (أوتا، الولايات المتحدة الأمريكية)، تشير الأعمار المخفية إلى أن تكوين الركاز قد انقسم من 38.0 إلى 37.5 ماجستير في رواسب اليورانيوم.

Hydrocarbon Systems and Basin Analysis

ويقيد مباشرة تاريخ إعادة تشغيل الشلالات السوداء وصخور مصدر النفط توقيت توليد الهيدروكربون والهجرة، لأن الرينيوم والأوسم موجودان في الرواسب الغنية بالعضوية، فإن 187] [و] ]187Os isochron can date the depositional age and se.

القيود والإصلاحيات في بيتا ديساي جيكروناولوجيا

ولا توجد أي طريقة لقياس الجيومتر دون تحديات، فالطرق القائمة على التحلل البيطري تواجه قيودا محددة تتصل بتنقل الآباء والأمهات والأطفال، والتصويبات النظائرية الأولية، وتحلل الشكوك المستمرة.

النظام المفتوح السلوكي والميثمورفيزم

(ب) إذا كانت التجارب المعدنية تسخن أو تشوه أو تسرب سائل بعد تبلوره الأولي، فإن منتجات البنت يمكن أن تنتشر من التمرين أو العناصر الأم يمكن أن تُضاف من مصادر خارجية.() وبالنسبة لنظام K-Argon، فإن فقدان الزئبق مشكلة شائعة لأن الأرجون هو غاز نبيل يمكن أن يفلت حتى من درجات الحرارة المتوسطة (300 درجة مئوية للوزن الأحيائي).

التصويبات الأولية لظروف الطفلة

(أ) بالنسبة للافتراضات المتعلقة بالعمر المتوقع والعمر المتوقع، يجب تحديد الكمية الأولية للنظائر المشعة (مثلاً، 87(أ) [الضغوط القديمة]()187(Os) وهذا عادة ما يتم بواسطة تحليل المعادن المشتركة أو العينات الجاهزة الكاملة

Decay Constant Uncertainties

Forta decay constants have been determined through careful counting experiments and intercalibration with high-precision U-Pb dating. For 40K, the decay constant adopted by the IUGS Committee on Geochronology is −De

الاتجاهات المستقبلية والأساليب الناشئة

Advance[d in mass spectrometry and laser ablation techniques are expanding the reach of beta decay geochronology. The development of collision cells and multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS) now allows precise measure of 187[FrainT:]Os/[FLT:]

(ب) وسيلة واعدة أخرى هي استخدام أجهزة التسلسل الهضمي التي تستخدم في المواد غير الأرضية، وتاريخ الصخور المميتة واللوانية باستخدام طرق Rb-Sr وK-Ar لتقييد أعمار الأسطح الكواكبية والأحداث الأثرية.

خاتمة

إن علم الغدة الدرقية يرتكز على الكثير من علم الأرض الحديث ويوفر الوقت الأساسي لمواعدة المعادن المشعة الطبيعية، ومن التحول الذي تحركه قوى الذرات إلى تكوين معادن اليورانيوم والتوقيعات الجليدية التي تقاس في المختبرات، فإن هذه العملية النووية ستربط عالم الفيزياء الجسيمية بالتاريخ الكلي للطبيعة الأرضية.

[و] للاطلاع على مزيد من القراءة، يرجى الرجوع إلى USGS Professional Paper 1410A on radiometric dating و [FLT] [Fear-Ingerology resources . ويمكن الاطلاع على استعراض شامل لآليات التحلل الذاتي في [FopeT:4]