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年龄计算器

地球的年龄约有多大?

 您知道地球的年龄约有多大?

回答:

一般来说推算地球年龄,主要有岩层方法、化石方法和放射性元素的蜕变方法等。地质科学家根据这些方法推算出地球至少有46亿岁

我们需要有一种稳定可靠的天然计时器才能算出地球的年龄。这样的计时器已经找到了,那就是地球内的放射性元素和它蜕变生成的同位素。

  1896年,铀具有天然的放射性被法国的物理学家贝克勒尔发现,随后英国的物理学家卢瑟福提出并证实放射性元素的原子会蜕变,即自行分裂为另外的原子。例如原子量为238的铀,蜕变的最后结果是产生出氦和原子量为206的铅。这种错比原子量为207的普通铅重一点,但都在元素周期表上的同一位置,被称为锡的同位素。人们还发现这些放射性元素蜕变的速度不受外界的影响,稳定不变,不过蜕变的速度和产物各不相同;铀-238是45.1亿年变掉一半,这个时间被称为铀-238的半衰期。


放射性元素在地球上分布很广,像钻在许多岩石中都有,它蜕变产生的氦是气体,容易散失,铅则留了下来。因此根据一块岩石中含有多少铀及从这些铀分裂出来的铅,就能够算出这块岩石的年龄。现在已知的最古老的岩石,是1973年在格陵兰发现的,年龄有38亿年;1983年又在澳大利亚找到几粒年龄有41亿~42亿年的矿物颗粒。这表明距今40亿年前后,地壳已开始形成。


不过在地壳出现以前,地球已经存在了一段时间,因此这个数字还不等于地球的年龄。这该怎么办呢?人们发现,地球中的铅,不止是铀-238分裂而成的,原子量为235的铀和原子量为232的钍也在蜕变,产生出另外两种铅的同位素。而且除了放射性元素蜕变而成的铀,地球上还有一种非放射性来源的铅,它的原子量为204(Pb204),在地球形成之时就已存在。查出了存在于地球的这几种铅今天的比例关系,就能算出比较可靠的地球的年龄。可惜那种非放射性来源的铅由于它的原子重,沉降到以铁、镍为主的核心中去了(分布在上层岩石中的铅,主要是铀和钍变来的;铀和钍的原子更重,但它们的离子半径大,随二氧化硅向上移动,跑到地球的岩石表层中来了)。但是按照地球与太阳系其他天体都来自同一星云的理论,不妨借用铁陨石来推算,它们是太阳系中小天体的碎片,成分接近地球核心的物质组成。


这样计算的结果是地球的年龄约有46亿年。当然这仍不够确切,计算的结果常出入很大,但我们对地球有多大年纪,终究有了接近真实的认识。
 

 
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