نظير مشع منقرض

النظير المشع المنقرض هو نظير مشع تشكل بفعل التخليق النووي قبل نشأة النظام الشمسي، أي قبل حوالي 4.6 مليار سنة، ولكنه تحلل منذ ذلك الحين إلى درجة يصعب معها رصده. كانت النظائر المشعة المنقرضة موجودة في النظام الشمسي المبكر إما من التخليق النووي النجمي أو الكوني ، وأصبحت جزءًا من تركيب النيازك والكواكب الأولية . جميع النظائر المشعة المنقرضة لها أعمار نصفية أقل من 100 مليون سنة؛ [ 1 ] ولم يتم تحديد جميع النظائر المشعة المحتملة.

قد لا تزال بعض النويدات المشعة المنقرضة موجودة في الطبيعة لأنها تتولد أو تتجدد باستمرار من خلال العمليات الطبيعية، مثل الأشعة الكونية ( النويدات الكونيةوالإشعاع الخلفي ، أو سلسلة التحلل أو الانشطار التلقائي للنويدات المشعة الأخرى، ولكن الجزء البدائي منها لا يزال منقرضًا.

تشمل أمثلة النظائر المشعة المنقرضة اليود-129 (الذي لوحظ لأول مرة عام 1960، واستُدل عليه من تركيزات زائدة من الزينون-129 في النيازك، في نظام تأريخ الزينون-اليود)، والألومنيوم-26 (الذي استُدل عليه من المغنيسيوم-26 الزائد الموجود في النيازك)، والحديد -60 . وتعتمد طريقة الكشف عن وجود هذه النظائر سابقًا بشكل عام على رصد التركيزات الشاذة لمنتجات تحللها.

يتكون النظام الشمسي والأرض من نظائر بدائية ونظائر منقرضة. النظائر المنقرضة تحللت، بينما لا تزال النظائر البدائية موجودة في حالتها الأصلية (غير متحللة). يوجد 251 نظيرًا بدائيًا مستقرًا، و35 نظيرًا مشعًا بدائيًا غير مستقر لم ينقرض بعد.

قائمة النظائر المشعة المنقرضة

قائمة جزئية بالنويدات المشعة غير الموجودة على الأرض، ولكن نواتج تحللها موجودة، أو ينبغي أن تكون موجودة:

النظيرنصف العمر ( مليون سنة )بنت
ساماريوم-14692.0 [ 2 ]النيوديميوم-142 (مستقر)
البلوتونيوم-24481.3الثوريوم-232 ، نواتج الانشطار (وخاصة الزينون )
النيوبيوم-9234.7الزركونيوم-92 (مستقر)
اليورانيوم-23623.42الثوريوم-232
الرصاص-20517.0الثاليوم-205 (مستقر)
اليود-12916.1زينون-129 (مستقر)
كوريوم-24715.6اليورانيوم-235
الهافنيوم-1828.90التنجستن-182 (مستقر)
البلاديوم-1076.5سيلفر-107 (مستقر)
التكنيتيوم-974.21الموليبدينوم-97 (مستقر)
التكنيتيوم-984.2الروثينيوم-98 (مستقر)
المنغنيز-533.7الكروم-53 (مستقر)
حديد-602.62النيكل-60 (مستقر)
النبتونيوم-2372.144البزموت-209
غادولينيوم-1501.79النيوديميوم-142 (مستقر)
الزركونيوم-931.61النيوبيوم-93 (مستقر)
ديسبروسيوم-1541.40 [ 3 ]النيوديميوم-142 (مستقر)
بريليوم-101.387البورون-10 (مستقر)
ألومنيوم-260.717المغنيسيوم-26 (مستقر)
الكالسيوم-410.099البوتاسيوم-41 (مستقر)

يتمتع البلوتونيوم-244 والساماريوم-146 بفترات نصف عمر طويلة بما يكفي لبقاء آثار وفرتهما البدائية واكتشافها، ولكن حتى الآن لم يتم تأكيد ذلك (تم اكتشاف البلوتونيوم-244 من الجسيمات بين النجوم).

تشمل النظائر البارزة التي كانت منقرضة لولا ذلك والتي لا تزال تُنتج على الأرض ما يلي:

كما يتم إنتاج النظائر المشعة التي تقل أعمارها النصفية عن مليون سنة: على سبيل المثال، الكربون-14 (عمر النصف 5700 سنة) بواسطة الأشعة الكونية في الغلاف الجوي.

الاستخدام في علم تحديد العمر الجيولوجي

على الرغم من أن النظائر المشعة المذكورة أعلاه قد انقرضت فعليًا، إلا أن سجل وجودها موجود في نواتج تحللها، ويمكن للجيولوجيين استخدامها كمؤشرات زمنية جيولوجية. [ 4 ] وتكمن فائدتها في عدة عوامل، منها أن أعمارها النصفية القصيرة توفر دقة زمنية عالية، وأن الحركة الكيميائية لعناصر مختلفة تُمكن من تحديد أعمار عمليات جيولوجية فريدة كالتفتت الناري والتجوية السطحية. مع ذلك، ثمة عقبات يجب التغلب عليها عند استخدام النويدات المنقرضة. فالحاجة إلى قياسات دقيقة لنسب النظائر بالغة الأهمية، إذ لا تُساهم النويدات المشعة المنقرضة إلا بجزء ضئيل من النظائر الناتجة. ومما يزيد الأمر تعقيدًا، تزايد تأثير الأشعة الكونية عالية الطاقة على كميات ضئيلة أصلًا من النظائر الناتجة عن النويدات المنقرضة. لذا، يُعدّ تمييز مصدر هذه التأثيرات ووفرتها أمرًا بالغ الأهمية للحصول على أعمار دقيقة من النويدات المنقرضة. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى بذل المزيد من الجهد لتحديد نصف العمر بدقة أكبر لبعض هذه النظائر حيث لا يزال عدم اليقين كبيرًا.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ديفيس، أندرو م. (2022). "النويدات قصيرة العمر في النظام الشمسي المبكر: وفرتها، أصولها، وتطبيقاتها" . المراجعة السنوية للعلوم النووية والجسيمية . 72 : 339-363 . Bibcode : 2022ARNPS..72..339D . doi : 10.1146/annurev-nucl-010722-074615 .
  2. شييرا، نادين م.؛ سبرونغ، بيتر؛ أميلين، يوري؛ دريسلر، روغارد؛ شومان، دوروثيا؛ تاليب، زينب (1 أغسطس 2024). " إعادة قياس نصف عمر السماريوم -146 : ترسيخ المقياس الزمني لأحداث النظام الشمسي المبكر" . التقارير العلمية . 14 (1). doi : 10.1038/s41598-024-64104-6 . PMC 11294585 . 
  3. شييرا، نادين مارييل؛ دريسلر، روغارد؛ سبرونغ، بيتر؛ تاليب، زينب؛ شومان، دوروثيا (28 مايو 2022). "قياس دقيق لنصف عمر اللانثانيد المشع المنقرض ديسبروسيوم-154" . التقارير العلمية . 12 (1). سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا ​​ذ.م.م. doi : 10.1038/s41598-022-12684-6 . ISSN 2045-2322 . PMC 9148308 .  
  4. "التسلسل الزمني للنويدات المشعة المنقرضة" . علم التسلسل الزمني الجيولوجي وعلم التسلسل الزمني الحراري . جون وايلي وأولاده. 2017. ص 421-443 . doi : 10.1002/9781118455876.ch14 . ISBN  9781118455876.