Rasprostranjenost u prirodi

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Relativna rasprostranjenost elemenata u prirodi

Pojam rasprostranjenost u prirodi (RA) odnosi se na udio izotopa nekog hemijskog elementa u prirodi (na Zemlji). Relativna atomska masa (kao vagani prosjek, izražen u jedinicama molskog udjela) ovih izotopa u atomskoj težini, navedenoj za dati element u periodnom sistemu. Rasprostranjenost izotopa varira od planete do planete, čak i od jednog do drugog mjesta na Zemlji, mada ostaje relativno ista tokom vremena (ili kratkoročno). Kao primjer, uranij ima tri prirodna izotopa: 238U, 235U i 234U. Redom, njihove RA zastupljenosti su: 99,2739 - 99,2752%; 0,7198 - 0,7202% i 0,0050 - 0,0059%.[1] Tako naprimjer, ako bi se analiziralo 10 hiljada atoma uranija, očekivalo bi se pronaći 99.275 atoma izotopa 238U, oko 720 atoma 235U i vrlo malo (možda od 5 do 6) atoma 234U. Ovo je iz razloga što je izotop 238U daleko stabilniji od 235U i 234U, kao što to pokazuju i njihova vremena poluraspada: 4,468×109 godina za 238U u odnosu na 7,038×108 godina za 235U i 245.500 godina za 234U. Tačnije, pošto različitih izotopi uranija imaju različita vremena poluraspada, kada je Zemlja bila "mlađa", sastav izotopa uranija također je bio drugačiji, naprimjer, prije 1,7 milijardi godina RA uranija-235 bila je 3,1% a danas je 0,7%, pa je to osnovni razlog pojavi prirodnih nuklearnih fisijskih reaktora, što se ne može desiti u današnje vrijeme. Ipak, prirodna rasprostranjenost datog izotopa također je pod utjecajem vjerovatnoće njegovog nastanka putem nukleosinteze (kao što je to slučaj kod samarija; radioaktivni 147Sm i 148Sm su mnogo više rasprostranjeni od stabilnog 144Sm) kao i od proizvodnje datog izotopa kao proizvoda prirodnog radioaktivnog raspada drugih izotopa (u slučaju radiogeničkih izotopa olova).

Danas je iz studija Sunca i primitivnih meteorita poznato, da je Sunčev sistem početno bio skoro homogen u aspektu izotopskog sastava. Devijacije od (evoluirajućeg) galatičkog prosjeka, lokalno uzorkovanog približno u vrijeme kada je počela nuklearna fuzija u Suncu, može se općenito izračunati putem masenog frakcioniranja uz dodatak ograničenog broja nuklearnih raspada i transmutacijskih procesa.[2] Također postoje dokazi za "ubrizgavanje" kratkoživućih (danas nepostojećih) izotopa iz bliske eksplozije supernove, koja je možda potakla kolaps Sunčeve maglice.[3] Stoga su odstupanja od njihove prirodne rasprostranjenosti na Zemlji često mjerene u dijelovima na hiljadu (jedan promil) jer su manje od jednog postotka (%). Jedini izuzetak ovom leži u "predsolarnim zrncima" nađenim u primitivnim meteoritima. Oni su zaobišli homogeniziranje, te često nose nuklearni "potpis" specifičnih procesa nukleosinteze u kojim su njihovi elementi nastali.[4] U ovim materijalima, odstupanja od "prirodne rasprostranjenosti" često se mjere u razmjeri od 100.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Uranium Isotopes, pristupljeno 14. 3. 2012 
  2. ^ Robert N. Clayton (1978) Izotopne anomalije u ranom sunčevom sistemu, Annual Review of Nuclear and Particle Science 28:501-522.
  3. ^ Ernst Zinner (2003) An isotopic view of the early solar system, Science 300:5617, 265-267.
  4. ^ 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.

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]