تأريخ بنظائر روبيديوم-سترونشيوم

التأريخ بالروبيديوم-السترونشيوم هو طريقة للتأريخ الإشعاعي لتحديد أعمار الصخور والمعادن من خلال قياس نسب نظائر الروبيديوم (⁸⁷Rb) والسترونشيوم (⁸⁷Sr، Sr⁸⁶).

ساعد على تطوير هذه العملية الكيميائيين الألمانيين أوتو هان وفريتز ستراسمان، فهما اللذان اكتشفا الانشطار النووي في ديسمبر 1938.

لعنصر الربيديوم نظيرين هما ⁸⁵Rb و ⁸⁷Rb ويعتبر النظير الثاني من النظائر المشعة حيث يتحلل إلى ⁸⁷Sr من خلال اضمحلال بيتا بمعدل ثابت وقدره 1.3972 × 10^-11. وفترة نصف العمر له تساوي تقريباً 48.8 مليار سنة.

لذلك تعتبر هذه الطريقة مناسبة لتحديد أعمار الصخور القديمة والتي نشأت مع نشوء كوكب الأرض (إن وجدت).

معادلة تحديد العمر باستخدام نظائر الربيديوم - سترونشيوم

يتم تحديد عمر الأجسام الجيولوجية بنظائر الربيديوم-سترونشيوم من خلال قياس نسب ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr و ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr في المعادن أو الصخور ثم التعويض في المعادلة

${\frac{{\mathrm{8}\mathrm{7}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}{{\mathrm{8}\mathrm{6}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}}_{(p)}={\frac{{\mathrm{8}\mathrm{7}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}{{\mathrm{8}\mathrm{6}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}}_{(i)}+{\frac{{\mathrm{8}\mathrm{7}}^{}\mathrm{R}\mathrm{b}}{{\mathrm{8}\mathrm{6}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}}_{(p)}*(e^{\lambda t}-1)$

حيث أن:

${\frac{{\mathrm{8}\mathrm{7}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}{{\mathrm{8}\mathrm{6}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}}_{(p)}$ = قيمة ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr في الوقت الحالي والمقاسة باستخدام مقياس الكتلة

${\frac{{\mathrm{8}\mathrm{7}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}{{\mathrm{8}\mathrm{6}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}}_{(i)}$ = قيمة ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr أثناء تكون الجسم الجيولوجي

${\frac{{\mathrm{8}\mathrm{7}}^{}\mathrm{R}\mathrm{b}}{{\mathrm{8}\mathrm{6}}^{}\mathrm{S}\mathrm{r}}}_{(p)}$ = قيمة ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr في الوقت الحالي والمقاسة باستخدام مقياس الكتلة

$\lambda$ = ثابت التحلل، t = عمر الجسم الجيولوجي و e = عدد أويلر

أو بإسقاط النتائج في رسم بياني مكون من محورين بحيث يمثل المحور x قيم الـ ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr والمحور y قيم ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. وبإيجاد معادلة الخط الذي يربط بين هذه النقاط يمكن تحديد عمر الجسم الجيولوجي من خلال ميل الخط الواصل بين النقاط باستخدام المعادلة

$slop=e^{\lambda t}-1$

وبإعادة ترتيب المعادلة

$t=\frac{\ln \mathrm{(}\mathrm{s}\mathrm{l}\mathrm{o}\mathrm{p}+\mathrm{1}\mathrm{)}}{{\lambda }}$

جيوكيميائية عنصر الربيديوم

يتواجد عنصر الربيديوم بشكل كبير في المعادن الحاملة لعنصر البوتاسيوم مثل معادن الفلسبار ومعادن المايكا. لذلك يمكن استخدام نظائر الربيديوم والاسترونشيوم بشكل فعّال لتحديد أعمار الصخور الحاوية على هذه المعادن.

انظر أيضا

• التأريخ بساماريوم-نيوديميوم
• تأريخ بالكربون المشع

مراجع

• Jacobsen، S.B.؛ Wills، J.؛ Yin، Q. (1997). "Seawater isotope records, crustal evolution, tectonics and atmospheric evolution" (PDF). Seventh Annual V.M. Goldschmidt Conference. Tucson, AZ. ص. 103–104. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-03-03.