Сергей Сергеевич Кузнецов - Как читают историю Земли

альфа-, бета- и гамма-лучи. Альфалучи несут положительный заряд электрической энергии,
и в них, по-видимому, сосредоточено наибольшее количе­
ство лучистой энергии при наименьшей способности про­
никания: в воздухе действие их простирается не далее
семи сантиметров. Бета-лучи несут отрицательный заряд.
Гамма-лучи по природе тождественны рентгеновским.
Было доказано, что из радия выделяется газ, так на­
зываемая эманация радия. Этот газ также радиоактивен,
но способность его к дальнейшему излучению сильно
понижается в течение нескольких дней. Эманация радия
скоро истощается, и получается твердое тело — радий А,
также неустойчивый. Изменяясь, он дает начало после­
* Радиус (лат.) — луч.

довательному ряду новых веществ, который замыкается
радием D. Схематически вся последовательность превра­
щений радия представлена на рис. 1.
В 1902 г. ученые Резерфорд и Содди предложили тео­
рию распада радиоактивных элементов, по которой ато­
мам этих элементов свойствен взрывоподобный распад,
сопровождающийся радиоактивным излучением. Причем
атомный вес продуктов распада ниже, чем у исходных
атомов. Для радия (Ra) атомный вес равен 226, т. е.
атом радия в 226 раз тяжелее легчайшего из атомов —

а — альфа-лучи; Р — бета-лучи; т — гамма-лучи.

атома водорода. Эманация радия имеет атомный вес
222, радий А — 218, радий В и С — 214, радий D — 210.
Как видим, при каждом распаде атом теряет часть своей
массы. Оказывается, что каждое излучение частиц ра­
диоактивного элемента всегда влечет за собой уменьше­
ние атомного веса на четыре единицы. Выяснилось, что
альфа-лучи — не что иное, как поток положительно за­
ряженных атомов гелия, атомный вес которого равен че­
тырем. Следовательно, при каждом распаде, как при
взрыве, выбрасываются атомы гелия — газообразного
вещества. Оно еще раньше было открыто на Солнце, от­
чего и получило свое название*.
Радий, переходя по мере отщепления атомов гелия
из одного состояния в другое, толчками меняет свою
природу вплоть до превращения в конечный продукт —
аналог свинца.
Каждый элемент, получающийся при распаде, обла­
дает собственной скоростью дальнейшего распада. Н а­
пример, от эманации радия через 3,85 дня остается по­
ловина. Сам же радий даже через 1600 лет распадается
* Гелиос (гр еч .)— Солнце.

лишь наполовину. Еще более долговечен уран (атомный
вес 238), от распада которого, как установлено, произо­
шел и сам радий. Время, в течение которого число ато­
мов урана при распаде уменьшается наполовину (период
полураспада), равно пяти миллиардам лет!
После трехкратного альфа-излучения, т. е. трехкрат­
ной потери атомов гелия (4 X 3 = 1 2 ), распад урана при­
водит к образованию радия (238— 12 = 226). Построим
таблицу получения основных производных ураново-ра­
диевого распада (табл. 1).
Т АБ Л ИЦ А

I

производные ураново-радиевого распада

Элемент

Атомный
вес

Период полураспада

................................

238

5000 млн. лет

»

X , ................................

234

24 дня

»

Х г .........................

230

100 000 лет

.................................

226

1600 лет

Радий-эманация . . . .

222

3,85 дня

Радий А

Уран I

Радий

............................

218

3 минуты

»

В

............................

214

26,8 минуты

»

D

...................... Г

210

16 лет

................................

206

Устойчив

Свинец

После восьмикратной потери атомов гелия уран (U)
превращается в свинец с атомным весом 206. Обозначив
урановый изотоп свинца через Pbm, изобразим указан­
ный процесс уравнением
и=РЬ т-|-8Н е-Ь энергия распада.
238 206
8X 4

Скорость образования свинца подсчитывают, исходя
из соотношения между числами образующихся атомов.
РЬто+Не. Расчеты показали, что одна миллионная
грамма урана дает всего 1/7400 грамма уранового
свинца в год. Если химический анализ минерала пока­
зал наличие в нем в процентах урана U и образовавше­
гося из него свинца Pbm, то в первом приближении
10

можно определить возраст А минерала в годах по фор­
муле
А =
7400 млн. лет.
'При распаде другого радиоактивного элемента — то­
рия (Th) эта формула принимает вид
А =

19500 млн. лет,

где РЬа — ториевый изотоп свинца.
Одна миллионная грамма тория в год дает только
1/19500 грамма свинца с атомным весом 208. Но ториевые соединения свинца более --">