Способ определения радиационного возраста

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0911.77 (21) 2541227/18-25 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Союз Советских

Соцкалнстическик

Республик

«i>660401 (я)м. к.з

G 21 Н 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 231181. Бюллетень Й9 43 (53) УДК 821. 317. .794 (088.8) Дата опубликования описания 231181 (72) Авторы изобретения

В.П.Перелыгин и С.Г.Стеценко

Объединенный институт ядерных исследований (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЦИОННОГО

ВОЗРАСТА

Изобретение относится к области экспериментальной физики и предназначено для определения радиационного возраста внеземных образцов-метеоритов, астероидов, образцов с поверхности Луны и планет Солнечной системы.

Определение радиационного возраста тел Солнечной системы имеет важное значение для решения проблем эволюции космических объектов — метеоритов, астероидов, для исследования истории реголита Луны и планет, для . определения вероятности взаимодействия метеоритов друг с другом И с более крупными объектами.

Физической основой известных методов определения радиационного возраста метеоритов является ядерное взаимодействие быстрых протонов первичного космического излучения с веществом исследуемых образцов, приводящие к образованию космогенных изотопов, например Не, Ке, "ЪАr. Скорость обраял зования этих изотопов в зависимости от глубины расположения в образцах хорошо изучена, поэтому их абсолютное содержание позволяет определить радиационный возраст образца P1)Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения радиационного возраста, включающий исследование радиационных дефектов в диэлектрических материалах из этих объектов E2lОднако этот способ требует относительно большого количества исследуемых веществ (0,5-10 г), сложной и длительной процедуры выделения

1О инертных газов и их последующего анализа на высокочувствительных масс-сепараторах, часто образцы (особенно лунные минералы, горные породы) имеются лишь в миллиграммовых количествах.

Цель изобретения — упрощениЬ процесса измерения путем уменьшения количества исследуемого материала.

20 Поставленная цель достигается тем, что в образцах диэлектрических материалов одновременно определяют плотность треков ядер группы железа и ядер с атомным номером более 30, и по отношению их плотностей определяют глубину расположения пробы в объекте, а по плотности треков ядер группы железа на этой глубине вычисляют радиационный возраст объек30 та.

660401

Интенсивность и энергетический спектр ядер группы железа в силикатных кристаллах хорошо изучен.

Была исследована зависимость плотности треков ядер Fe-группы(фиг.1)и группы ядер с Z 730 в образцах оливина из палласитов Марьялахти, Игл Стейшн, Липовский Хутор, имеющих известный радиационный возраст (175, 45 и (220 лет соответственно) от глубины расположения до первоначальной

° (доатомосферной) поверхности этих метеоритов, и найдено, что отношение Z> 3o I N Fe является плавно убывающей функцией расстояния от поверхности метеоритов и не зависит от их радиа- )5 ционного возраста (фиг. 2).

Таким образом, отношенйе (INp является индикатором расположения образцов. Зная скорость образования треков ядер Ге-группы от глубины расположения образцов кристаллов, опреде-. ляемую как плотность треков на квадратный сантиметр за один миллион лет (фиг. 1), вычисляют значение радиационного возраста. 25

Достоинствами метода является возможность ограничиться относительно небольшими количествами кристалловпироксенов оливинов, полевых шпатов.

Обычно оказывается достаточным иметь ЗО кристаллы площадью в несколько квадратных миллиметров, весящих не свыше 10 мг.

Кристаллы подвергаются полировке и травлению с поверхности и после З5 окончания счета треков могут быть использованы для других целей. При этом плотность треков ядер группы железа в таких образцах составляет обычно 10 — 5 .10 на 1 см ядер 2 с Z 7 30 от 310 дс 5-104 на 1 см

2.

Точность измерения возраста определяется главным образом статистической ошибкой в подсчете треков, а также неточным знанием первоначальной формы и размеров образца.

Обычно она не превышает 15-20%, т.е. сравнима с точностью определения радиационного возраста по космогенным изотоцам инертных газов.

Способ универсален и позволяет одновременно получить и радиационный возраст исследуемого объекта, и расстояние каждого участка образца его первоначальной поверхности. С помощью этого способа был независимо определен радиационный возраст метеорита Липовский хутор. Он был найден равным 200+30 млн.лет,что удовлетворительно согласуется со значением его возраста (220 млн.лет), полученным по накоплению космогенного 38 Ar

Формула изобретения

Способ определения радиационного возраста внеземных объектов, включающий исследование радиационных дефектов структуры в диэлектрических материалах из этих объектов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения путем уменьшения количества исследуемого материала, в образцах диэлектрических материалов одновременно определяют плотность треков ядер группы железа и ядер с атомным номером более 30, и по отношению их плотностей определяют глубину расположения пробы в объекте, а по плотности треков ядер группы железа на этой глубине вычисляют радиационный возраст объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. G.Megrue, I.Geoph Res. 1968, U,73, 96.

2. D.(.а1, Брасе Sei Rev. 1972, V, 14, Р1.

660401

Фис.1

i 10-

Ф л е то

Редактор Л.Письман

Заказ 10639/1 и

° М

%э и ,Ь

3 ф

bing

Составитель Г.Кулаков

Техред Т.Маточка Корректор М.Демчик

Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4