PDF《核时钟 ——放射性同位素地质年龄测定》

核时钟 ――放射性同位素地质年龄测定 [美]亨利・福尔著 秋 平译 李耀松校 原子能出版社出版 (北京

2108 信箱) 张家口地区印刷厂印刷 (张家口市建国大街

8 号) 新华书店北京发行所发行・新华书店经售 开本 787*1092 1/32・印张

2 1/8・字数

45 千字

1980 年10 月第一版・1980 年10 月第一次印刷 印数 001―2100 统一书号:15175・239 定价:0.

25 元 出版说明 一提到原子能,就要和不可捉摸的放射性联系在一起,一些人往往望 而生畏,敬而远之,这说明原子科学领域对于许多人还是陌生的.其实原 子能既不可怕,也不神秘,它在我们的生活中正在起着愈来愈大的作用. 为了介绍原子能的基本知识和应用情况,我们有选择地翻译出版美国 当代原子能学者和专家编写的原子能知识丛书(Understanding the atom series).这套丛书取材广泛、内容丰富、语言生动、深入浅出,具有中 等文化水平的读者,花一些气力,读懂它是不成问题的. 随着科学技术的急速发展,书中引用的有些材料已经过时,但是这些 材料对于理解基本概念还是有价值的. 目录

一、引言 2)

二、同位素地质年龄测定的理论 6)

三、碳-14 法年龄测定 11) 1.基本原理 11) 2.碳-14 的计数 14) 3.应用碳-14 法的成果 19)

四、利用长寿命同位素的年龄测定法 20) 1.铷-锶法 22) 2.铀裂变径迹法 26) 3.铀-铅法 29)

五、地球的年龄 29) 1.怎样测定地球年龄 31) 2.分析技术 33) (1)同位素稀释法 34) (2)质谱测定法 35) 3.可以测定年龄的矿物 37) (1)钾长石 37) (2)云母 38) (3)低锶长石 39) (4)锆石 40) (5)角闪石 42) (6)透长石 42) (7)全岩样品 42)

六、一些有趣的结果 43) 1.奥杜瓦伊古人 43) 2.地质年代表 44) 3.前寒武纪地层学 50)

七、展望 51) 词汇 52) 附录放射性衰变 57) 在苏丹正在挖掘着一座

14000 年前的古墓.为了确定如此古老遗物的 年代,考古学家们在寻找能用碳-14 法测定年龄的所有木片或木炭屑.用碳-14 法测定年龄,是本书所介绍的 核时钟 的一种

一、引言石头是什么时候形成的? 人类存在多久了? 地球的年龄是多少? 要想弄清楚人们为什么要知道这些问题的答案是很困难的,然而从人 类社会的启蒙时期起,人们就一而再、再而三地提出这些问题.在每一种 文化的记载中都能发现有人试图探讨那种超乎年纪最大的老人的记忆、超 乎历史记载、甚至超出最古老的传说的过去. 人类早就对遥远的过去产生了好奇心,但是直到最近才有了测量很长 的时间间隔唯一可靠的方法.在1896 年亨利・贝克勒尔发现放射性

1 之后,

1898 年居里夫妇确定了某些原子是放射性的,它们自发地以恒定的速率变 成其他原子.在这之后,测量很长的时间间隔才有了可能.假设某种东西 能自发地逐渐变成另一种东西,而且这一转变以已知速率进行,同时假定 这一变化的所有产物都保持在某种封闭体系中,则从理论上说,计算从这 一过程开始所经历的时间是可能的.人们早就知道这一理论了,唯一的问 题是如何满足所有这些条件. 在1910 年以前,科学家就肯定了地球的年龄是非常老的.对一些含铀 矿物的分析表明,地球的年龄有几亿年,即使这种铀是取自地层中已知的 相对年轻的岩石也是如此.但是那时的测量方法还不够准确,并且那时可 供这种粗略测定年龄方法用的矿物也很少.只有那些稀有的,一般具有强 放射性的矿物,才有足够的放射性衰变 ① 产物供分析之用. 直到第二次世界大战前夕,哈佛大学物理学家 A.O.C.尼尔发明质 谱仪之前的大约三十年中,没有取得多大进展.随后,在战争年代里,技 术得到了迅速发展. 美国制造原子弹的曼哈顿计划 ② 研究了一些新的科学技 术.当战争结束后,这些科学技术才可能被用于测定地质年龄.