WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 33 |

«Рекомендовано Ученым советом химического факультета 30 октября 2003 г., протокол № 2 Р е ц е н з е н т ы: доктор химических наук, профессор А. И. Кулак; доктор ...»

-- [ Страница 5 ] --

2.7. Формирование вещества Земли Общепризнанно, что Земля, как и другие планеты, образовалась из того же вещества, что и Солнце. Возраст метеоритов и Земли по данным ядерной геохронологии составляет 4,5–4,6 млрд лет. Исходный материал для построения планет представлял собой газ из ионизированных атомов, при охлаждении которого возникли молекулы, жидкие капли, твердые частицы различного химического состава. В зависимости от их массы и расстояния от Солнца произошла первичная дифференциация вещества в Солнечной системе. Ближайшие к Солнцу планеты получили повышенную долю тугоплавкой фракции. Земля возникла преимущественно из тугоплавкой фракции в результате процессов аккумуляции вещества из протопланетного облака. Существуют различные модели этой аккумуляции.

• Модель гомогенной аккумуляции (О. Юл. Шмидт). Первоначальное тело Земли было гомогенным. При слипании движущихся частиц в облаке произошло превращение кинетической энергии частиц в тепло, что и привело к разогреву планеты. Последующая бомбардировка ее метеоритами и радиоактивное тепло привели к еще большему разогреву и переплавлению первоначального вещества, его дифференциации на зоны с различной температурой кристаллизации. При первоначальной аккумуляции формирующимися земными породами были захвачены газообразные вещества (Н2О, СО2, Н2), которые позже выделились при разрушении исходных пород и удерживались у поверхности Земли силами гравитации. Кислорода (О2) было мало, он вырабатывался в результате фотохимической диссоциации Н2О и фотосинтезирующей деятельности сине– зеленых водорослей.

• Модель гетерогенной аккумуляции (В. Латимер, А. П. Виноградов, С. Кларк). Образование оболочек Земли произошло на стадии аккумуляции вещества Земли: сначала возникло ядро (температура плавления железо-никелевого сплава – 1790–1620 К), затем на него осели более поздние конденсаты в виде силикатов (например, температура плавления Mg2SiO4 составляет 1620–1420 К), образовав мантию планеты.

• Модель частично гетерогенной аккумуляции. Отсутствие резких границ между современными оболочками, которые возникли при последующей дифференциации.

3,8 млрд лет назад на Земле произошло зарождение микроорганизмов.

450 млн лет назад появились первые растения, 400 млн лет назад – рыбы.

300–200 млн лет назад сформировались нынешние материки. 150 млн лет назад появились млекопитающие. 1,6 млн лет назад начался антропогенез.

Предпосылки появления жизни на Земле возникли в конце остывания газовой туманности. На последнем этапе остывания в результате радиохимических и каталитических реакций образовались многочисленные органические соединения, обусловившие возможность появления генетического кода и саморазвивающихся молекулярных систем. Расслоение Земли продолжается до сих пор при активном участии живых организмов и деятельности человека.

Изучив эту тему, вы должны уметь:

• Приводить основные характеристики Вселенной.

• Обсуждать основные положения теории нуклеосинтеза.

• Характеризовать основные стадии нуклеосинтеза и указывать их условия, описывать стадии нуклеосинтеза с помощью уравнений ядерных реакций.

• Называть основные этапы формирования и эволюции вещества Солнечной системы и Земли.

• Объяснять, в чем заключается генетическое единство вещества Солнечной системы. Называть и приводить примеры типов радиоактивных превращений.

• Называть основные способы осуществления синтеза искусственных химических элементов. Обсуждать перспективы получения новых элементов. Записывать уравнения ядерных реакций.

• Рассматривать проблемы, связанные с верхней границей периодической системы химических элементов, и возможности синтеза трансфермиевых элементов, достижения «островков стабильности».

ГЕОХРОНОЛОГИЯ

• Каков возраст космических и геологических объектов? Как его определяют?

• На каких принципах основаны методы определения возраста геологических объектов? Какова их точность?

• Как применить эти методы для изучения возраста минералов и горных пород?

3.2. Основания методов геохронологии Методы определения возраста геологических процессов основаны на явлениях радиоактивного распада и их закономерностях:

• законе радиоактивного распада – где – постоянная радиоактивного распада, Nt – число атомов в момент времени t;

• законе Содди – число родившихся в единицу времени дочерних ядер равно числу распавшихся материнских ядер.

Геологическое время измеряется по содержанию радиоактивных элементов и устойчивых продуктов их распада в минералах земной коры, метеоритах.

Алгоритм вычисления геологического времени следующий: если при распаде некоторого радиоактивного материнского ядра М (с постоянной распада ) образуется дочернее ядро D, то скорость распада материнского ядра можно представить как где N M t – число материнских ядер в момент времени t.

Число радиоактивных материнских ядер в данный момент времени можно определить по их числу в некоторый начальный момент N M 0 из соотношения Если предположить, что распад материнских ядер приводит к образованию стабильных дочерних ядер и что число дочерних ядер в начальный момент было равно нулю, то их число в некоторый момент t можно определить по уравнению при условии, что все дочерние ядра не привносятся и не удаляются из системы, а изменение числа материнских ядер происходит только за счет радиоактивного распада.



Учитывая зависимость между N M 0 и N M t, можно записать:

Следовательно, время с момента распада элемента можно определить как При использовании представленных уравнений на практике следует помнить, что аналитические данные, как правило, приводятся в единицах концентрации, в уравнениях расчета возраста используются значения числа частиц.

Следует помнить, что каждый из используемых методов имеет свои преимущества и недостатки. Для надежности определения возраста породы целесообразно производить измерения двумя или более независимыми методами (табл. 3.1). Согласующиеся между собой возрастные значения называются конкордатными. Несогласующиеся (дисконкордатные) величины возрастов в ряде случаев могут служить источником информации о геологической истории в дополнение к возрастным данным. Причина дисконкордатности обычно заключается в частичной потере продуктов распада. На точность и правильность возрастных определений влияют погрешности в определении величины константы распада, аналитические ошибки и измененность образца под влиянием процессов, протекающих с момента его образования.

Характеристика основных методов геохронологии Гелиевый Свинцовый стронциевый Основные условия получения достоверной информации о возрасте геохимических процессов с использованием методов геохронологии предполагают: постоянство скорости радиоактивного распада; сохранность радиоактивных элементов и продуктов их распада в течение всего времени существования объекта; отсутствие первичных веществ, соответствующих продуктам распада; точность аналитического определения содержания радиоактивных элементов и продуктов их распада; точность измерения постоянных радиоактивного распада.

Пример 3.1. Найдены остатки дерева, на 1 г углерода клетчатки которого регистрируется 350 импульсов распада в течение 40 мин. Необходимо определить возраст остатков.

Решение. В верхних слоях атмосферы под действием космических лучей происходит ядерная реакция:

Образующийся углерод-14 радиоактивен и наряду с углеродом-12 в составе углекислого газа усваивается растениями в процессе фотосинтеза (по химическим свойствам они одинаковы). Отношение N(14C)/N(12C) = 10– в атмосфере, а значит, и в живых организмах остается постоянным.

Удельная активность углерода-14 составляет 15,3 распадов в минуту на 1 г углерода живого организма.

После отмирания организма процессы фотосинтеза в нем прекращаются и прекращается поглощение углерода из атмосферы. Количество углерода-12 остается в умершем организме то же, что и при жизни, однако количество ралиоактивного углерода-14 по мере его распада уменьшается со временем. Это приводит к изменению отношения N(14C)/N(12C) по сравнению с живыми организмами.

В соответствии с основным законом радиоактивного распада где N ( 14 С)0 – число ядер углерода в живом организме, N ( 14 С)t – число сохранившихся ядер в умершем спустя время t. Время t находим как где – постоянная распада для углерода-14, которая связана с периодом полураспада соотношением В нашем случае N( С)t прямо пропорционально 8,75 распадам в минуту на 1 г углерода клетчатки, поэтому Отметим, что в качестве объектов для радиоуглеродного датирования можно использовать любые углеродсодержащие образования не старше 7–8 периодов полураспада, т. е. 40 тыс. лет.

Пример 3.2. Минералы изверженной породы характеризуются изотопными соотношениями, приведенными в табл. 3.2.

сталлизации.

Решение. Если бы мы начали вычислять возраст каждого минерала, то обнаружили бы, что численные значения различаются на 700 млн лет.

Возможной причиной несогласованности является то, что каждый из минералов мог «захватить» стронций из окружающей среды, присутствие какого-то количества которого и вносит погрешности в измерения.

Для нивелирования погрешности используют метод изохрон, который заключается в следующем.

1. Стронций встречается в природе в виде четырех изтопов: стронций-84 (0,56 %), стронций-86 (9,86 %), стронций-87 (7,02 %), стронций- (82,56 %), из которых нерадиогенным является только стронций-86.

2. Допускают, что при образовании всех трех минералов они захватили стронций с одним и тем же изотопным составом, поэтому отношение Sr/86Sr во всех трех новорожденных минералах должно было быть одним и тем же. Заранее знать, каким оно было, нет необходимости.

3. Общая концентрация стронция-87 (87Srо) во всех трех минералах определяется суммой концентраций первичного стронция (87Srр), захваченного при формировании минерала из окружающей среды, и радиогенного стронция(87Srрад), образовавшегося из радиоактивного рубидия-87, присутствующего в каждом минерале в виде изоморфной примеси:

4. Концентрацию радиогенного стронция можно определить из соотношения или Это уравнение прямой линии в координатах 87Sr/ 86Sr–87Rb/ 86Sr, на которой лежат экспериментальные точки анализа минералов. Тангенс угла наклона этой линии позволит вычислить время образования минерала (породы):

Отрезок, отсекаемый на оси 87Sr/ 86Sr, дает значение этого отношения в момент формирования минералов – 0,8.

Изучив эту тему, вы должны уметь:

• Перечислять и сопоставлять основные методы геохронологии, объяснять принципы, лежащие в их основе.

• Вычислять с использованием методов геохронологии возраст минералов и горных пород, геохимических процессов и Земли.

• Обсуждать основные условия получения достоверной информации о возрасте геохимических процессов.

СОСТОЯНИЯ И ГЕНЕЗИС

ВЕЩЕСТВА ЗЕМЛИ

ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ

ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

• В каких формах существуют химические элементы в веществе Земли, какие соединения они образуют?

• Как в геохимии классифицируют химические элементы? Что позволяют выявить эти классификации? Как используют геохимические классификации для прогнозирования поведения химических элементов в природной среде?



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 33 |
 



Похожие работы:

«Приложение N 4 к Приказу Министерства здравоохранения Российской Федерации от 30 апреля 2013 г. N 281 НАУЧНАЯ ПЛАТФОРМА МЕДИЦИНСКОЙ НАУКИ ЭНДОКРИНОЛОГИЯ N Наименование Описательная часть п/п раздела 1. Участники Федеральное государственное бюджетное учреждение платформы Эндокринологический научный центр Министерства здравоохранения Российской Федерации Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный медицинский университет...»

«Пауло Коэльо Дневник мага OCR Roland Дневник мага: София; Москва; 2006 ISBN 5-9550-0896-9 Пауло Коэльо: Дневник мага Аннотация ДНЕВНИК МАГА, или Паломничество, как еще называют эту книгу, – это описание путешествия Пауло Коэльо по легендарному Пути Сантьяго, пройденному миллионами пилигримов со времен средневековья. В своем поиске он встречает мистических проводников и демонических вестников, учится понимать природу истины, для обретения Силы знакомится с упражнениями-ритуалами мистического...»

«УТВЕРЖДАЮ: Декан факультетов агрохимии и почвоведения, защиты растений ДоцентЛебедовский И.А. _2013 Г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Экономическая теория 110400.62 –Защита растений Бакалавр Форма обучения очная Дневная форма обучения Вид учебной работы часов/у.е. Курс, семестр Аудиторные занятия – всего 2 курс, 1 семестр 36/1,0 лекции 2 курс, 1 семестр 20/0,6 практические занятия (семинары) 2 курс, 1 семестр 16/0,4 Самостоятельная работа – всего 2 курс, 1 семестр 72/2,0 рефераты 2...»

«Аннотация Хроника похождений, год 1991. Социальномистическая фантасмагория. Содержание ПРОЛОГ № 1 7 ПРОЛОГ №2 11 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ 12 ГНИЛЫЕ ПЕНЬКИ И ОБОЛТУС 12 ВИТЮША ИЛЬИНИЧНА-УПЫРИНИЧНА 20 БОЛЬШАЯ ОХОТА 23 ДЕРЕВЕНСКИЙ РОМАН 34 ВОСЬМОЕ МАРТА 37 ПОВЕСТКА 42 ПОЧЕМУ НЕ НАДО ЗАВИДОВАТЬ 46 КОЛЬКЕ КЕМ СТАЛ КОЛЬКА? 54 ЧАСТЬ ВТОРАЯ 63 ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА 63 ЗАМОК КЕЛЕД 81 КРОВАВЫЙ КАМЕНЬ 89 АЛХИМИК 94 ИЗГНАНИЕ РАДУ 117 ДВА ВАЖНЫХ СОБЫТИЯ ПОСЛЕ 132 ОТЪЕЗДА РАДУ ЛЮБОВЬ И СМЕРТЬ 143 ПРОИСКИ ЭМИЛЯ 155 КОНЕЦ...»

«Баланс роста и устойчивости Группа Акрон входит в число крупнейших мировых производителей минеральных удобрений. Четкая стратегия развития и эффективная бизнес-модель обеспечивают компании рост и широкие перспективы. Осуществление инвестиционной программы Группы в будущем позволит компании стать одним из самых конкурентоспособных производителей сложных удобрений в мире. Стратегический отчет Корпоративное управление Финансовая отчетность Другая информация Содержание Стратегический отчет 02 О...»

«ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В ВУЗАХ НЕФТЕГАЗОВОГО ПРОФИЛЯ – ФУНДАМЕНТ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ БУДУЩЕГО Материалы Международной научно-методической конференции Уфа Издательство УГНТУ 2012 2 УДК 665.6; 378 ББК 74 И73 Редакционная коллегия: Евдокимова Н.Г. (ответственный редактор) Лихачева Н.А. Жирнов Б.С. Захаров Н.М. Баширов М.Г. Боровиков А.К. Комарова Е.В. (ответственный за выпуск) Прозорова О.Б. (ответственный за выпуск) Рецензент Заместитель заведующего кафедрой Технологии переработки...»

«ЖИЗНЬ ПАРАЦЕЛЬСА и СУЩНОСТЬ ЕГО УЧЕНИЯ МЕДИЦИНА · КОСМОЛОГИЯ · АНТРОПОЛОГИЯ ПНЕВМАТОЛОГИЯ · МАГИЯ И КОЛДОВСТВО АЛХИМИЯ И АСТРОЛОГИЯ ФИЛОСОФИЯ И ТЕОСОФИЯ.qVLTERJVy NON 5ГТ,ОУ1.УУУ$Е55ЕPOTEST, |Q MVHEOLVS PHILIPPV^^THCOPH Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст из Гогепгейма, известный под именем Парацельса (1493-1541) Франц Гартман жизнь ПАРАЦЕЛЬСА И СУЩНОСТЬ ЕГО УЧЕНИЯ МЕДИЦИНА · КОСМОЛОГИЯ · АНТРОПОЛОГИЯ ПНЕВМАТОЛОГИЯ · МАГИЯ И КОЛДОВСТВО АЛХИМИЯ И АСТРОЛОГИЯ ФИЛОСОФИЯ И ТЕОСОФИЯ Перевод с английского...»

«Введение Вводный набросок к английскому изданию* Читателю, мало или совсе м не знакомому с моими работа ми, могут быть полезны некоторые поясне ния. Около тридцати пяти лет назад я, к свое му удивлению, за метил, что европейцы и а ме риканцы, Приходящие ко мне за психологиче ским советом, в своих снах и фантазиях имели дело с символа ми подобны ми и зачастую идентичными тем, которые были обна ружены в таинственных ре лигиях а нтичности, в мифологии, фольклоре, волшебных сказках и явно бессмысле...»

«Одобрено Утверждаю ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН для научной специальности 25.00.09 Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых (геолого-минералогические науки) Москва 2000 2 ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН для научной специальности 25.00.09 Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых (геолого-минералогические науки) Пояснительная записка. Независимо от темы кандидатской диссертации и отрасли науки, по которой будет защищаться кандидатская...»

«ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА имени А. В. ТОПЧИЕВА На nравах рукоnиси УДК 665.61.033.54:547.514.48 ВАНЮКОВА Наталья Андреевна СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ ВЫСШИХ ФРАКЦИй НЕФТИ Нефтехимия 02.00.13 Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва 1992 www.sp-department.ru Работа выпо.1нена в ордена Трудового Красного Зна~ени Институте нефтехимичес-кого синтеза и~енн А. В. Топчиева РАН. Научные руководители: доктор...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.