Распрострањеност у природи
Појам распрострањеност у природи (РА) односи се на удио изотопа неког хемијског елемента у природи (на Земљи). Релативна атомска маса (као вагани просјек, изражен у јединицама молског удјела) ових изотопа у атомској тежини, наведеној за дати елемент у периодном систему. Распрострањеност изотопа варира од планете до планете, чак и од једног до другог мјеста на Земљи, мада остаје релативно иста током времена (или краткорочно). Као примјер, уранијум има три природна изотопа: 238U, 235U и 234U. Редом, њихове РА заступљености су: 99,2739—99,2752%, 0,7198—0,7202% и 0,0050—0,0059%.[1] Тако на примјер, ако би се анализирало 10 хиљада атома уранијума, очекивало би се пронаћи 99.275 атома изотопа 238U, око 720 атома 235U и врло мало (можда од 5 до 6) атома 234U. Ово је из разлога што је изотоп 238U далеко стабилнији од 235U и 234U, као што то показују и њихова времена полураспада: 4,468×109 година за 238U у односу на 7,038×108 година за 235U и 245.500 година за 234U. Тачније, пошто различитих изотопи уранијума имају различита времена полураспада, када је Земља била „млађа”, састав изотопа уранијума такође је био другачији; примјера ради, прије 1,7 милијарди година РА уранијума-235 била је 3,1% а данас је 0,7%, па је то основни разлог појави природних нуклеарних фисијских реактора, што се не може десити у данашње вријеме. Ипак, природна распрострањеност датог изотопа такође је под утицајем вјероватноће његовог настанка путем нуклеосинтезе (као што је то случај код самаријума; радиоактивни 147Sm и 148Sm су много више распрострањени од стабилног 144Sm) као и од производње датог изотопа као производа природног радиоактивног распада других изотопа (у случају радиогеничких изотопа олова).
Данас је из студија Сунца и примитивних метеорита познато да је Сунчев систем почетно био скоро хомоген у аспекту изотопног састава. Девијације од (еволуирајућег) галактичког просјека, локално узоркованог приближно у вријеме када је почела нуклеарна фузија у Сунцу, може се опћенито израчунати путем масеног фракционирања уз додатак ограниченог броја нуклеарних распада и трансмутацијских процеса.[2] Такође постоје докази за „убризгавање” краткоживућих (данас непостојећих) изотопа из блиске експлозије супернове, која је можда потакла колапс Сунчеве маглице.[3] Стога су одступања од њихове природне распрострањености на Земљи често мјерене у дијеловима на хиљаду (један промил) јер су мање од једног постотка (%). Једини изузетак овом лежи у „предсоларним зрнцима” нађеним у примитивним метеоритима. Они су заобишли хомогенизирање, те често носе нуклеарни „потпис” специфичних процеса нуклеосинтезе у којима су њихови елементи настали.[4] У овим материјалима, одступања од „природне распрострањености” често се мјере у размјери од 100.
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ Uranium Isotopes. Pristupljeno 14. 3. 2012.
- ^ Robert N. Clayton (1978). „Isotope anomalies in early Solar system”. Annual Review of Nuclear and Particle Science. 28: 501—522.
- ^ Ernst Zinner (2003). „An isotopic view of the early solar system”. Science. 300: 5617, 265—267.
- ^ Ernst Zinner (1998). „Stellar nucleosynthesis and the isotopic composition of presolar grains from primitive meteorites”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 26: 147—188.