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裂变径迹  

2010-09-08 09:03:11|  分类: 考古方法 |  标签: |举报 |字号 订阅

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裂变径迹

  一种用核技术进行测年的方法。
  裂变径迹法,是根据矿物中U、Th放射性同位素自发裂变产生的径迹数和自发裂变的速度来进行年龄的测定。
  径迹数目与矿物年龄成正比。矿物中能产生裂变径迹的重核有U、U和Th。它们的自发裂变半衰期分别是 1.01×10年、3.5×10年和大于10年。所以天然样品中U的裂径迹约占99.97%以上,而U和Th的裂变径迹在年龄测定中可忽略不计。
  若假定自发裂变径迹在矿物中的分布是均匀的,则单位体积内的裂变径迹数目(C)与U含量、矿物存在时间及U的自发裂变常数成如下关系
  式中U为每立方厘米样品中U的原子数,λf为U的自发裂变常数(6.85×10/年),λ为U的总衰变常数,t为矿物年龄。
  自然状态的裂变径迹非常细小。通过选择适当的化学试剂在一定条件下对矿物磨光面进行腐蚀处理(蚀刻),蚀刻后的径迹,在显微镜下可放大到200~1000倍。若自发裂变径迹和诱发裂变径迹(即通过热中子照射产生的径迹)的蚀刻条件完全相同,则裂变径迹法计算年龄的公式为
  式中ρs为在蚀刻表面观察到的径迹密度, ρi为蚀刻后看到的诱发裂变径迹密度,σ 为U的热中子诱发裂变截面(582×10平方厘米),Φ为热中子剂量,I=U/U=137.88。
  应用此公式计算年龄时须满足下列要求:①自发裂变的半衰期是恒定的;②U/U比值是一个常数;③所有的自发裂变径迹是U产生的,而所有的诱发裂变径迹都是U经热中子照射诱发产生的;④自发裂变径迹和诱发裂变径迹的蚀刻条件相同;⑤样品形成以后保持封闭体系。
  裂变径迹法测定年龄的样品适应性广,只要样品中产生的自发裂变径迹密度大于1~10/平方厘米,均可选用。如磷灰石榍石锆石白云母等。
开放分类:
第四纪
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