stringtranslate.com

Бериллий-10

Бериллий-10 ( 10 Be) — радиоактивный изотоп бериллия . Он образуется в атмосфере Земли в основном за счет расщепления азота и кислорода космическими лучами. [3] [4] [ 5] Бериллий-10 имеет период полураспада 1,39 × 10 6 лет, [6] [7] и распадается путем бета-распада на стабильный бор-10 с максимальной энергией 556,2 кэВ. Он распадается в ходе реакции 10 Be→ 10 B + e − . Легкие элементы в атмосфере реагируют с частицами галактических космических лучей высокой энергии . Расщепление продуктов реакции является источником 10 Be (частицы t, u, такие как n или p):

14 N(t,5u) 10 Be; Пример: 14 N(n,p α) 10 Be
16 О(т,7у) 10 Бе
График, показывающий изменения солнечной активности, включая изменения концентрации 10Be , которые обратно пропорциональны солнечной активности. (Обратите внимание, что бериллиевая шкала перевернута, поэтому увеличение по этой шкале указывает на более низкие уровни бериллия-10).

Поскольку бериллий, как правило, существует в растворах с pH ниже примерно 5,5 (а дождевая вода над многими промышленными районами может иметь pH менее 5), он растворяется и переносится на поверхность Земли с дождевой водой. Поскольку осадки быстро становятся более щелочными , бериллий выпадает из раствора. Таким образом, космогенный 10Be накапливается на поверхности почвы , где его относительно длительный период полураспада (1,387 миллиона лет) обеспечивает длительное время пребывания до распада до 10B .

10Be и его дочерний продукт использовались для изучения эрозии почвы , формирования почвы из реголита , развития латеритных почв и возраста ледяных кернов . [8] Он также образуется при ядерных взрывах в результате реакции быстрых нейтронов с 13C в углекислом газе в воздухе и является одним из исторических индикаторов прошлой активности на ядерных испытательных полигонах. Распад 10Be является важным изотопом, используемым в качестве меры космогенных данных для нуклидов, чтобы характеризовать солнечные и внесолнечные атрибуты прошлого из земных образцов. [9]

Скорость производства бериллия-10 зависит от активности солнца. Когда солнечная активность низкая (низкое количество солнечных пятен и слабый солнечный ветер ), барьер против космических лучей, который существует за пределами конечной ударной волны, ослабевает (см. Космические лучи#Поток космических лучей ). Это означает, что производится больше бериллия-10, и его можно обнаружить тысячелетия спустя. Таким образом, бериллий-10 может служить маркером событий Мияке , таких как всплеск углерода-14 774-775 . Может быть влияние на климат [10] (см. Минимум Гомера ).

Смотрите также


Ссылки

  1. ^ "Распадное излучение: 10Be". Национальный центр ядерных данных . Брукхейвенская национальная лаборатория . Получено 16 октября 2013 г.
  2. ^ Tilley, DR; Kelley, JH; Godwin, JL; Millener, DJ; Purcell, JE; Sheu, CG; Weller, HR (2004). «Уровни энергии легких ядер». Nuclear Physics A. 745 ( 3–4): 155–362. doi :10.1016/j.nuclphysa.2004.09.059.
  3. ^ GA Kovaltsov; IG Usoskin (2010). "Новая 3D численная модель образования космогенного нуклида 10 Be в атмосфере". Earth Planet. Sci. Lett . 291 (1–4): 182–199. Bibcode :2010E&PSL.291..182K. doi :10.1016/j.epsl.2010.01.011.
  4. ^ J. Beer; K. McCracken; R. von Steiger (2012). Космогенные радионуклиды: теория и применение в земной и космической среде . Физика Земли и космической среды. Том 26. Физика Земли и космической среды, Springer, Берлин. doi :10.1007/978-3-642-14651-0. ISBN 978-3-642-14650-3. S2CID  55739885.
  5. ^ С. В. Полуянов; Г. А. Ковальцов; А. Л. Мишев; И. Г. Усоскин (2016). «Производство космогенных изотопов 7 Be, 10 Be, 14 C, 22 Na и 36 Cl в атмосфере: высотные профили функций выхода». J. Geophys. Res. Atmos . 121 (13): 8125–8136. arXiv : 1606.05899 . Bibcode : 2016JGRD..121.8125P. doi : 10.1002/2016JD025034. S2CID  119301845.
  6. ^ G. Korschinek; A. Bergmaier; T. Faestermann; UC Gerstmann (2010). "Новое значение для периода полураспада 10 Be с помощью обнаружения упругих ионов отдачи и жидкостного сцинтилляционного счета". Ядерные приборы и методы в физических исследованиях, раздел B: Взаимодействие пучка с материалами и атомами . 268 (2): 187–191. Bibcode : 2010NIMPB.268..187K. doi : 10.1016/j.nimb.2009.09.020.
  7. ^ J. Chmeleff; F. von Blanckenburg; K. Kossert; D. Jakob (2010). «Определение периода полураспада 10Be с помощью многоколлекторной ИСП-МС и жидкостного сцинтилляционного счета». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучка с материалами и атомами . 268 (2): 192–199. Bibcode : 2010NIMPB.268..192C. doi : 10.1016/j.nimb.2009.09.012.
  8. ^ Balco, Greg; Shuster, David L. (2009). "Датировка захоронений 26Al-10Be–21Ne" (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 286 (3–4): 570–575. Bibcode :2009E&PSL.286..570B. doi :10.1016/j.epsl.2009.07.025. Архивировано из оригинала (PDF) 2015-09-23 . Получено 2012-12-10 .
  9. ^ Paleari, Chiara I.; F. Mekhaldi; F. Adolphi; M. Christl; C. Vockenhuber; P. Gautschi; J. Beer; N. Brehm; T. Erhardt; H.-A. Synal; L. Wacker; F. Wilhelms; R. Muscheler (2022). "Космогенные радионуклиды обнаруживают экстремальную солнечную бурю частиц вблизи солнечного минимума 9125 лет назад". Nat. Commun . 13 (214): 214. Bibcode :2022NatCo..13..214P. doi : 10.1038/s41467-021-27891-4 . PMC 8752676 . PMID  35017519. 
  10. ^ Филип Болл (19 декабря 2001 г.). «Мерцающее солнце изменило климат». Nature . doi :10.1038/news011220-9.