Каталог статей /

Свинец :: Изотопный состав

Свинец · Исторические сведения · Происхождение названия · Нахождение в природе · Получение · Физические свойства · Химические свойства · Основные соединения свинца · Изотопный состав · Применение · Физиологическое действие · Примечания · Официальный сайт ·


Подробнее: Изотопы свинца

Весь свинец в основном является смесью изотопов 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb. Эти изотопы не радиоактивны, то есть стабильны, но изотопы 206Pb, 207Pb, 208Pb являются радиогенными и образуются в результате радиоактивного распада следовательно 238U, 235U и 232Th. Изотоп 20882Pb126 является одним из пяти существующих в природе ядер с дважды магическим числом. Схемы радиоактивного распада имеют вид:

238U → 206Pb + 84He;
235U → 207Pb + 74He;
232Th → 208Pb + 64He.

Уравнения распада имеют вид соответственно:

^{206}\mathsf{Pb} = ^{238}\mathsf{U}(e^{\lambda_{8}}t-1),
^{207}\mathsf{Pb} = ^{235}\mathsf{U}(e^{\lambda_{5}}t-1),
^{208}\mathsf{Pb} = ^{232}\mathsf{Th}(e^{\lambda_{2}}t-1),

где 238U, 235U, 232Th — современные концентрации изотопов; \lambda_{8} = 1{,}55125\cdot10^{-10} год-1, \lambda_{5} = 9{,}8485\cdot10^{-10} год-1, \lambda_{2} = 4{,}9475\cdot10^{-11} год-1 — постоянные распада атомов соответственно урана 238U, урана 235U и тория 232Th.

Кроме этих изотопов известны и нестабильные изотопы 194Pb — 203Pb, 205Pb, 209Pb — 214Pb. Из них наиболее долгоживущие — 202Pb и 205Pb (с периодами полураспада 52,5 тысяч и 15,3 млн лет). Короткоживущие изотопы свинца 210Pb (радий D), 211Pb (актиний B), 212Pb (торий B) и 214Pb (радий B) имеют периоды полураспада соответственно 22,2 года, 36,1 мин, 10,64 ч и 26,8 мин (в скобках приведены редко используемые исторические названия этих изотопов); эти четыре радиоактивных изотопа входят в состав радиоактивных рядов урана и тория и, следовательно, также встречаются в природе, не смотря на то, что и в крайне малых количествах.

Количество ядер изотопа 204Pb (нерадиогенного и нерадиоактивного) является стабильным, в минералах свинца концентрация 204Pb в большей части зависит от концентрации радиогенных изотопов, образованных как в процессе распада радиоактивных ядер, так и в процессах вторичного преобразования свинецсодержащих минералов. Поскольку число радиогенных ядер, образовавшихся в результате радиоактивного распада, зависит от времени, то и абсолютные, и относительные концентрации зависят от времени образования минерала. Этим свойством пользуются при определении возраста горных пород и минералов.

Распространённость изотопов свинца

Свинец, состав которого приведён в таблице, отражает изотопный состав свинца преимущественно в галенитах, в которых урана и тория практически нет, и породах, преимущественно осадочных, в которых количество урана находится в кларковых пределах. В радиоактивных минералах этот состав существенно отличается и зависит от вида радиоактивного элемента, слагающего минерал. В урановых минералах, таких как уранинит UO2, настуран UO2 (урановая смолка), урановые черни, в которых существенно преобладает уран, радиогенный изотоп 206Pbрад существенно преобладает над другими изотопами свинца и его концентрации могут достигать 90 %. К примеру, в урановой смолке (Сан-Сильвер, Франция) концентрация 206Pb равна 92,9 %, в урановой смолке из Шинколобве (Киншаса) — 94,25 %. В ториевых минералах, к примеру, в торите ThSiO4, существенно преобладает радиогенный изотоп 208Pbрад, в монаците из Казахстана концентрация 208Pb равна 94,02 %, в монаците из пегматита Бекета (Зимбабве) — 88,8 %. Имеется комплекс минералов, например, монацит (Ce, La, Nd)[PO4], циркон ZrSiO4 и др., в которых в переменных соотношениях находятся уран и торий и соответственно в разных соотношениях присутствуют все или большая часть изотопов свинца. Следут обратить внимание, что в цирконах содержание нерадиогенного свинца крайне мало, что делает их удобным объектом для уран-торий-свинцового метода датирования (цирконометрия).

  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!