Izotopy
Stejné atomové číslo, různé hmotové číslo - různý počet neutronů.
izobary
izotony
izotopy
Izotopy
D D
D D
DD
FDD Ba Cs
D   D*e
......D   DTe
DD           sb
□ D D Sn
48  ľ		D		—			l l l l
						□                Ai	
46  L	DH	D	D		H	■H	[J Pd '
D cd
10     12     14
Vazebná energie jádra
proton:   1,007593 daltonů = 1,6726231x10"27 kg neutron: 1,008982 daltonů
elektron: 0,000548756 daltonů = 9,10093897x10"31 kg hmotnostní úbytek              ô = W - M
W - součet hmotností jednotlivých částic
M - hmotnost spojených částic
4He = 2mp + 2mn + 2me = 4,034248 daltonů m(4He) = 4,003873 daltonů ô = 0,030375 daltonů (tj. 28,28 MeV - vazebná energie) E = m c2
Vazebná energie jádra	
	
< 8	Ilf*          "—*~—---.
> CD	£                                                                         U
- 6 CO I	ÍLi
!4 *C0 C	J
-Q >  2 J	> H
0 L 0	__________________________________________________i____________________________________________________i____________________________________________________i____________________________________________________i____________________________________________________i 50             100            150            200            250
Hmotové číslo	
Nestabilní izotopy (radiogenní)
Rozpad nestabilního a vybuzeneho jádra
dN/dt = - X N	
y- záření:	NX*->NX + y;  hv = Ee-E
a-rozpad:	21283Bi -» 20881TI + a;       42a
ß-rozpad:	40K _> 40Ca + e-;                    p-
záchyt elektronu:	40K + e- -»40Ar; ß+
	40K _> 40Ar + e+;
spontánní rozpad:	238U ->• 3 jádra (A 30-64) +
	fission track datování
Ji!
Rychlost rozpadu
rtN		
UJV ^7~	■ -XN	Rychlost
rcUV J   n «i	t -/-0	-Ad/
i    N ln —	= -Aŕ	
Ar = N0e~x'		
t„=-	ln2	Poločas rozpadu
D = Pn-P
D - daughter, P - parent
D = PeXl -P=P(ex'
D = D.,+P(e
Sr=°'Sr0 + 8'RbUr-\
87 n
Geochronologie
Po-P
— a-\-bx
rovnice přímky
0,712
0,710
y = 0,0662x + 0,6989 R2 = 0,9999
ln(i + l)
0,708
Ä  0,706
AP
0,704
Nyquist et al. (1990) - meteorit Bholghati - stáří Sluneční soustavy
r                                       Rh
- = 0,6989 + 0,0662-=^-
(^-1)= 0,0662 X = 1,42x10" rok"'
t =-------------In (1,0662)
1,42x10""    v          '
í = 4,51x10* let = 4,51 miliardy let
0,702
0,700
0,698
0,00       0,05      0,10       0,15      0,20
Užitečné systémy
rodič	dceřinný produkt	rozpad	^(x1012 rok"1)	t1/2(x10-9let)	poměr
40K	40Ar, 40Ca	ß+, ß-	554,3	1,28	40Ar/36Ar
87Rb	87Sr	ß-	14,2	48	87Sr/86Sr
138|_a	138Ce	ß-	2,67	259	i38Ce/i42Ce, i38Ce/i36Ce
147Sm	143Nd	a	6,54	106	143Nd/144Nd
176Lu	176Hf	ß-	19,4	36	176Hf/177Hf
187Re	1870s	ß-	16,4	42,3	187QS/1860S, 187QS/1880S
232Th	208Pb, 4He	a	49,48	14	208Pb/204pb) 3He/4He
235U	207Pb, 4He	a	984,9	0,707	207pb/204pb) 3He/4He
238y	206Pb, 4He	a	155,1	4,47	206pb/204Pb   3He/4He
87Rb-87Sr
0,716
0,714
0,712
0,710
0,704
0,702
0,698
0,700  I   kontinuálně ochuzovaný plášť
kůra je nabohacována na Rb frakcionací, výrazné změny ve světlých horninách, malé v tmavých
t (mid. let)
BABI (best initial basaltic achondrite)
147Sm_143Nd
t (mid. let)
L43xi	"J	,
N	H	
IN	W	i
	d	1
opačné chování než 87Rb-87Sr
t (mld. let)
chondr
X10       poměr vůči chondritu
'chondr
Kombinace různých izotopů
0 -5	ffl	rvoc
		M
5 -10	II	M
		
MORB (svrchní plášť) voc. ostrovy - hl. plášť
kont. bazalty
nabohaceno o IP
oc. voda
Země
kont. kůra
svrchní
0,71
0,72
0,73
Sr/°°Sr
176Lu_176Hf
0,702  0,704 0,706 0,708 87Sr/86Sr
U-Th-Pb
U_.          232Th
>   K~    238,,
u    235u
Pb     137,88
137,88 (eA-'-l)
U-Th-Pb A O     ._______________________________________________________________		
17	ľ                                    2        1      m = 10	
16 S-15 lä  14 °    13 12 11	r          /&*^^*/™= 8 L           # //geochrona	
I u 8                12               16               20 206pb/204pb		
Kinetika
Aktivita - počet rozpadů za minutu
[234U]
0 = ApJVp - XDND
L = \»Nn-\nN
xp** f
t)>* t)
Pro rozpadovou řadu 238U 238U -> 234Th+ a
234Th _> 234pa+ ß-234pa _> 234U+ ß-234U _> 230Th+ a
(2) a (3) rychlé
23811 -> 230Th -+226Ra
stacionární stav
obecně
0,01
[210Pb
[238U]
[230TN
[226Ra
1E+00   1E+02   1E+04   1E+06   1E+08   1E+10
t (roky)
Aktivita U se po miliardy let prakticky nemění, aktivita všech meziproduktů bez ohledu na výchozí stav zhruba po milionu let dosáhne stejné hodnoty jako 238U
Kinetika - určování dynamiky
Určování dynamiky růstu Mn nodulí
pro sedimenty (230Th izolováno do sedimentu)
= 230Th + "30Th.
s - supported by U, u - unsupported
'30Th
= 238U+(230Th0-238u)e-A-'
230 -TL                          238ii
"'-Th
J~Th
Růst Mn nodulí
podle Huh a Ku (1984), lokalizace MANOP (23oTn/232Th)o = 84 25
(238U/232Th) = 0,22 s = 5,73 x 10"5 mm/rok
S = 57,3 mm/mil. let
z (hloubka, mm)
kosmogc
F Sluneční vítr
1E-3   k                                ^sluneční
E«-------------               meteority
planetární
MORB
oblouky
atmosféra
kôrové horniny
3He/4He
1E+5
1E+4
120    110    100 západní délka
kosmogenní původ, až 40.000 let, atmosféra konst. 14C/12C, po izolaci od atmosféry
I4/-1           ]3
A,. =0,1209x10'