Rasprostranjenost u prirodi
Pojam rasprostranjenost u prirodi (RA) odnosi se na udio izotopa nekog hemijskog elementa u prirodi (na Zemlji). Relativna atomska masa (kao vagani prosjek, izražen u jedinicama molskog udjela) ovih izotopa u atomskoj težini, navedenoj za dati element u periodnom sistemu. Rasprostranjenost izotopa varira od planete do planete, čak i od jednog do drugog mjesta na Zemlji, mada ostaje relativno ista tokom vremena (ili kratkoročno). Kao primjer, uranijum ima tri prirodna izotopa: 238U, 235U i 234U. Redom, njihove RA zastupljenosti su: 99,2739—99,2752%, 0,7198—0,7202% i 0,0050—0,0059%.[1] Tako na primjer, ako bi se analiziralo 10 hiljada atoma uranijuma, očekivalo bi se pronaći 99.275 atoma izotopa 238U, oko 720 atoma 235U i vrlo malo (možda od 5 do 6) atoma 234U. Ovo je iz razloga što je izotop 238U daleko stabilniji od 235U i 234U, kao što to pokazuju i njihova vremena poluraspada: 4,468×109 godina za 238U u odnosu na 7,038×108 godina za 235U i 245.500 godina za 234U. Tačnije, pošto različitih izotopi uranijuma imaju različita vremena poluraspada, kada je Zemlja bila „mlađa”, sastav izotopa uranijuma takođe je bio drugačiji; primjera radi, prije 1,7 milijardi godina RA uranijuma-235 bila je 3,1% a danas je 0,7%, pa je to osnovni razlog pojavi prirodnih nuklearnih fisijskih reaktora, što se ne može desiti u današnje vrijeme. Ipak, prirodna rasprostranjenost datog izotopa takođe je pod uticajem vjerovatnoće njegovog nastanka putem nukleosinteze (kao što je to slučaj kod samarijuma; radioaktivni 147Sm i 148Sm su mnogo više rasprostranjeni od stabilnog 144Sm) kao i od proizvodnje datog izotopa kao proizvoda prirodnog radioaktivnog raspada drugih izotopa (u slučaju radiogeničkih izotopa olova).
Danas je iz studija Sunca i primitivnih meteorita poznato da je Sunčev sistem početno bio skoro homogen u aspektu izotopnog sastava. Devijacije od (evoluirajućeg) galaktičkog prosjeka, lokalno uzorkovanog približno u vrijeme kada je počela nuklearna fuzija u Suncu, može se općenito izračunati putem masenog frakcioniranja uz dodatak ograničenog broja nuklearnih raspada i transmutacijskih procesa.[2] Takođe postoje dokazi za „ubrizgavanje” kratkoživućih (danas nepostojećih) izotopa iz bliske eksplozije supernove, koja je možda potakla kolaps Sunčeve maglice.[3] Stoga su odstupanja od njihove prirodne rasprostranjenosti na Zemlji često mjerene u dijelovima na hiljadu (jedan promil) jer su manje od jednog postotka (%). Jedini izuzetak ovom leži u „predsolarnim zrncima” nađenim u primitivnim meteoritima. Oni su zaobišli homogeniziranje, te često nose nuklearni „potpis” specifičnih procesa nukleosinteze u kojima su njihovi elementi nastali.[4] U ovim materijalima, odstupanja od „prirodne rasprostranjenosti” često se mjere u razmjeri od 100.
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ Uranium Isotopes. Pristupljeno 14. 3. 2012.
- ^ Robert N. Clayton (1978). „Isotope anomalies in early Solar system”. Annual Review of Nuclear and Particle Science. 28: 501—522.
- ^ Ernst Zinner (2003). „An isotopic view of the early solar system”. Science. 300: 5617, 265—267.
- ^ Ernst Zinner (1998). „Stellar nucleosynthesis and the isotopic composition of presolar grains from primitive meteorites”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 26: 147—188.