海洋中的原始核素

出处：按学科分类—天文学、地球科学 辽宁人民出版社《海洋大辞典》第328页（673字）

海洋内在宇宙形成过程中产生的含有稳定同位素的核素。

含有稳定同位素的原始核素，其中重要的有⁴⁰K和⁸⁷Rb。天然钾含0．0118%的⁴⁰K(半衰期为1．26×10⁹年)含有0．4克钾／升的盐度35的海水。由⁴⁰K引起的放射性强度为331×3．7贝可[勒尔]／升，这相当于海水总放射性强度的90%以上。

⁴⁰K蜕变为⁴⁰Ar是最重要的地质年代学方法的基础。

如果一定质量的岩石在由岩浆形成时含有一些⁴⁰K的子体，那么在时间t后放射生成的稳定子体的原子数(D)和此时⁴⁰K的原子数(N)有如下关系：

式中λ为⁴⁰K的放射性衰变常数。如果体系是封闭的(即⁴⁰Ar既不损失也不从其他来源增加，同时钾含量没有明显变化)，就可用测定钾和氩的含量，由下式计算岩浆岩形成的年龄

式中为⁴⁰Ar的原子数；R为⁴⁰K电子俘获蜕变常数和β蜕变常数的比值。需要这种蜕变比值是考虑到只有部分⁴⁰K原子蜕变为⁴⁰Ar这一事实。若在岩浆固结阶段岩浆物质中保留有较多的⁴⁰Ar，除非对这种效应能够进行修正，否则由上式推算出的括低龄只是一最大值。天然铷含有27．85%，半衰期为4．1×10¹⁰年，质量为87的放射性同位素⁸⁷Rb。海水中铷含量为120微克／升。来自铷的放射性强度为2．9×3．7贝可／升，与铀的放射性强度相当，但比⁴⁰K的放射性强度小于1%。根据放射产生⁸7Sr的累积速率推算地质年代方法与已经介绍过的K／Ar法相似。