Возраст планеты Земля
Елена Голец 4255
Чтобы определить возраст планеты Земля применяли различные методы. Возраст нашей планеты определяли:
- по солёности морей (океанографический метод),
- по продолжительности образования осадочных пород (геологический метод),
- по продолжительности образования складок земной коры (географический метод).
Однако все эти методы определения возраста Земли не могли привести к достоверным результатам.
Явление радиоактивности
Для определения возраста обитаемой нами планеты Земля был найден новый, наиболее точный и объективный метод, применение которого стало возможным только после того, как открыли и изучили в лабораториях явления радиоактивности. В чём же состоит сущность этих явлений.
Было установлено, что атомы некоторых химических элементов находятся в неустойчивом состоянии: они постоянно разрушаются и переходят в атомы других химических элементов меньшего атомного веса. Подобного рода атомы и были названы радиоактивными.
Процесс распада радиоактивных химических элементов
Процесс распада радиоактивных химических элементов продолжается непрерывно до тех пор, пока в результате определенного цикла превращения не образуются такие элементы, которые уже не обладают свойством радиоактивности; эти последние элементы состоят уже из устойчивых атомов.
Распад атомов урана
Явление распада атомов впервые было обнаружено в 1896 году у тяжелого элемента урана. Атомы урана, разрушаясь, переходят в элементы гелия и радия (радий открыла Складовская-Кюри (в 1896 году), работая с урановой рудой.
Атомы радия распадаются намного быстрее, чем атомы урана. В течение 1 500 лет из одного грамма радия путем постепенного его распада получается полграмма радия и почти полграмма свинца). Гелий, как известно, не подвергается дальнейшим превращениям и изменениям.
Что же касается радия, то он также является элементом радиоактивным, и образующие его атомы в свою очередь распадаются до тех пор, пока в конечной цепи превращений из него не получатся устойчивые атомы, образующие химический элемент – свинец, уже не обладающий радиоактивностью. И так, свинец и гелий – конечные химические элементы, которые получаются в результате распада атомов урана.
Процесс превращения радиоактивных химических элементов в элементы устойчивые, не подвергающиеся распаду, протекает исключительно медленно. Так, например, за 66 миллионов лет из одного килограмма урана только 10 граммов (т. е. один процент) превратятся в другие, уже не радиоактивные элементы – свинец и гелий; первого получится 8,65 грамма, второго 1,35 грамма.
За следующие 66 миллионов лет вследствие распада 9,9 грамма (один процент оставшейся части) урана в конечном счете получится 8,564 грамма свинца и 1,336 грамма гелия. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока последний грамм урана не превратится в конечный продукт его распада – свинец и гелий.
Нельзя не отметить одного очень важного и замечательного свойства, которым обладает явление радиоактивности: скорость превращения радиоактивных химических элементов в элементы, не подвергающиеся распаду, совершенно не зависит от тех условий (температуры и давления), в которых находится радиоактивное вещество.
Определения возраста горной породы
Явление радиоактивности в настоящее время широко используется для определения возраста той или иной горной породы. Делается это так. Определив количество свинца, образованного из урана в той или иной наиболее древней горной породе, можно подсчитать (на основании изложенного выше), сколько времени прошло с тех пор, когда эта порода застыла и пришла в твёрдое состояние.
Следует отметить, что свинец, полученный из урана, несколько отличается от обычного свинца только атомным весом. Обычный свинец имеет атомный вес 207,1, а свинец, полученный из урана, – 206,0. Используя описанный выше метод для определения возраста наиболее древних пород, учёные нашли, что они существуют не менее 1,5, а может быть и 3,5 миллиарда лет.
На основании полученных таким образом данных можно сказать, что с тех пор, как образовалась твёрдая оболочка планеты Земля, прошло два-три миллиарда лет. Однако не следует забывать, что в данном случае мы определяем возраст планеты Земля только с того времени, как она стала приобретать твёрдую оболочку.
Здесь мы не касаемся того периода, который протекал с момента происхождения Земли до образования на ней твёрдой коры. Следовательно, здесь не рассматривается так называемый звёздный и огненно-жидкий периоды жизни планеты Земля.
