Transcript תיארוך סלעים בשיטת Rb-Sr מטרת השיעור : .1 הכרות עם מושגי יסוד . .2 מערכת דעיכת רובידיום Rb לסטרונציום :Sr זמן מחצית החיים דעיכה מסדר ראשון - גרף.

‫תיארוך סלעים בשיטת ‪Rb-Sr‬‬
‫מטרת השיעור‪:‬‬
‫‪ .1‬הכרות עם מושגי יסוד‪.‬‬
‫‪ .2‬מערכת דעיכת רובידיום ‪ Rb‬לסטרונציום ‪:Sr‬‬
‫זמן מחצית החיים‬‫דעיכה מסדר ראשון‬‫‪ -‬גרף האיזוכרון‬
‫מבוא לגיאוכימיה‪ .‬תשע"ג ‪.2013‬‬
‫מושגי יסוד‪ :‬האטום‬
‫מספר מסה‬
‫‪C‬‬
‫‪Z+N=A‬‬
‫גרעין‬
‫‪A12‬‬
‫‪Z 6‬‬
‫מספר אטומי‬
‫מטען שלילי‬
‫מטען חיובי‬
‫ניטרלי‬
‫איזוטופים של פחמן‪:‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪11‬‬
‫‪... C, C, C...‬‬
‫יציב‬
‫איזוטופים יציבים של סטרונציום‬
‫‪84‬‬
‫‪87‬‬
‫‪86‬‬
‫‪Sr, Sr, Sr, Sr‬‬
‫‪88‬‬
‫‪ – 87Sr‬הוא גם תוצר דעיכה (רדיוגני) של ‪.87Rb‬‬
‫דעיכת רובידיום לסטרונציום‬
‫‪‬‬
‫בת‬
‫קבוע דעיכה‬
‫‪‬‬
‫אב‬
‫‪Rb‬‬
‫‪ Sr  ‬‬
‫‪87‬‬
‫‪38‬‬
‫‪p+‬‬
‫‪87‬‬
‫‪37‬‬
‫‪n‬‬
‫[חלקיק ביטא=אלקטרון]‬
‫‪ (1‬תהליך ספונטני‬
‫‪ (2‬לא תלוי בתנאי הסביבה‬
‫‪ (3‬קבוע דעיכה ידוע‪:‬‬
‫‪λ=1.42*10-11years-1‬‬
‫אב‬
‫זמן מחצית החיים‬
‫‪87Rb‬‬
‫בת‬
‫בת‬
‫‪87Sr‬‬
‫אב‬
‫הזמן שלוקח למחצית מהחומר להתפרק‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ P0‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Pt 1 / 2‬‬
‫זמן מחצית החיים לדעיכה‬
‫מסדר ראשון‪:‬‬
‫‪ln 2‬‬
‫‪‬‬
‫‪yr‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ln 2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪1.42*1011‬‬
‫‪t1/ 2‬‬
‫‪t1/ 2  48.8 *109 yr‬‬
‫מקרה א'‬
‫מקרה ב'‬
‫‪ Pt=3‬אב כיום‬
‫‪ Po=6‬אב בזמן ‪0‬‬
‫‪ Dt=3‬בת כיום‬
‫‪ Do=0‬בת בזמן ‪0‬‬
‫‪Pt=2‬‬
‫‪ -Do‬מספר הבנות בהתחלה (‪)common‬‬
‫*‪ - D‬מספר הבנות שנוצרו מתהליך הדעיכה (‪)radiogenic‬‬
‫‪Dt=Do+D*= 2+2=4‬‬
‫‪Po=4‬‬
‫‪Do=2‬‬
‫‪D*=Po-Pt=4-2=2‬‬
‫מספר הבנות שמצטברות במינרל *‪ D‬שווה למספר האבות‬
‫שדעכו‬
‫‪t‬‬
‫‪t‬‬
‫‪t‬‬
‫‪P0  Pt e‬‬
‫אב כיום‬
‫)‪D*  P0  Pt  Pt e  Pt  Pt (e  1‬‬
‫אב בזמן ההיווצרות‬
‫‪t‬‬
‫)‪Dt  D0  D*  D0  Pt (e 1‬‬
‫שיפוע ‪a‬‬
‫‪x‬‬
‫נק' חיתוך ‪b‬‬
‫‪y‬‬
‫‪87‬‬
‫‪87‬‬
‫‪87‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Rb‬‬
‫]‪( 86 )t  ( 86 ) 0  ( 86 )t [e t  1‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Sr‬‬
‫הנרמול הוא ל‪ 86Sr‬שלא משתתף בתהליך הדעיכה‬
‫[ספקטרומטר המסות מודד יחסים בין איזוטופים]‬
‫שיפוע ‪a‬‬
‫נק' חיתוך ‪b‬‬
‫‪x‬‬
‫‪87‬‬
‫‪87‬‬
‫‪y‬‬
‫‪87‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Rb t‬‬
‫]‪( 86 )t  ( 86 ) 0  ( 86 )t [e  1‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Sr‬‬
‫גרף האיזוכרון [קו שווה‪-‬זמן]‪:‬‬
‫מינרלים שונים עם יחסי ‪Rb/Sr‬‬
‫שונים מאותו הסלע ובני אותו גיל‬
‫מועלים על הגרף‪.‬‬
‫הנחה חשובה‪ :‬המערכת סגורה‪.‬‬
‫אין יוצא ואין בא מאז זמן היווצרות‬
‫הסלע‪.‬‬
‫משוואת שינוי ההורה עם הזמן‪:‬‬
‫‪ 87 Rb   87 Rb  t‬‬
‫‪ 86    86  e‬‬
‫‪ Sr t  Sr  0‬‬
‫קדימה לתרגיל‪...‬‬