Page 601 - Основы_химии

Р А Д И О А К Т И В Н Ы Е В Е Щ Е С Т В А . 595

превращений должны, очевидно, быть устойчивыми элементами и принадле­
жать к числу обычных известных нам элементов. Одвим из продуктов
радиоактивных превращений является гелий, как результат выбрасывания
а-частиц. Действительно, радиоактивные минералы всегда содержат гелий
в окклюдированном состоянии (см. I т., стр. 102), и количества его в минера­
лах в общем увеличиваются с возрастом последнего, который определяется
приблизительно по местонахождению в той или иной геологической формации.
Но тогда как гелий может частично удаляться в виде газа или вымываться
текучей водой, для конечного твердого продукта радиоактивных превраще­
ний мы вправе ожидать более неподвижного и правильного накопления
в связи с их возрастом. В радиоактивных минералах, нерастворимых в воде,
таким элементом, неизменно накопляющимся с возрастом радиоактивных ми­
нералов, является свинец. Поэтому с значительной достоверностью свинец был
принят за конечный продукт превращений во всех трех сериях — урана, акти­
ния и тория. На основании этого Стретт (лорд Рэлей), Хольмс и
Лауеон сделали обратную попытку, а именно, по относительному содержа­
нию в радиоактивных минералах свинца, а также гелия, вычислить при­
близительный их возраст. Возможные ошибки определения возраста мине­
ралов, по относительному содержанию гелия, который может удаляться из
минерала, и по относительному содержанию свинца, который мог находиться
в минералах первородно и независимо от радиоактивных превращений,—
эти ошибки имеют противоположный друг другу знак, а потому средние
величины из двух этих определений представляют известную степень
вероятия. Метод определения возраста минералов по относительному содер­
жанию в них свинца, кроме того, позволяет внести некоторую поправку
(см. ниже). В таблице приведены некоторые цифры, полученные тем и дру­
гим методом. Самым старым минералом на земле оказался циркон из Мо­
замбика, возраст которого оценивается примерно в 1500 миллионов лет.
Приблизительный возраст минералов различных геологических периодов
в миллионах лет:
Определение
По гелию По свинцу
Нижняя кэмбрьЗскал формация 590 1500
Средняя » » 380 1300
Верхняя » » 267 1200
Силурийская формация 234 450
Девонская » 120 300
Каменноугольная » 137 320
Пермская > 41
Эоценовая » 26
Миоценовая > 6
Плиоценовая . » ' 1,6
Плейстоценовая > 1,0
Если мы признаем свинец конечным продуктом превращения урана
и тория, то нетрудно вычислить его теоретический атомный вес, исходя
из атомного веса самих урана и тория и приняв во внимание, что только
а-превращения изменяют практически атомный вес, унося каждый раз
4 единицы атомного веса. На пути от урана к свинцу имеется 8 а-пре-
вращенпй, на пути от тория к свинцу их 6. Отсюда вычисляется для
4
4
атомного веса свинца: 238 — -8 = 206 и 232 — -6 = 208, между тем
как обычный свинец имеет атомный вес 207,2. Это разногласие чисел при­
вело к мысли, что в конечном итоге радиоактивных превращений тория и
урана получаются два изотопа свинца (об этом см. стр. 577 и 685).
Фаянс и многие другие ученые (Гёнигшмид, Содди и особенно Ричарде