Primordial nuclide (original) (raw)
En géochimie et en physique nucléaire, un nucléide primordial, ou isotope primordial, est un nucléide présent sur Terre depuis sa formation. On en connaît 288 (le caractère primordial est discuté pour deux d'entre eux, 146Sm et 244Pu). Parmi eux, 252 sont des nucléides stables, les 36 autres sont radioactifs avec une demi-vie suffisamment longue pour avoir survécu depuis la formation de la Terre.
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| dbo:abstract | النويدة الابتدائية في الجيوكيمياء والفيزياء النووية عبارة عن نويدات وجدت على سطح الأرض في شكلها الحالي وذلك قبل تشكلها، أي أن عمر النصف لها أكبر من عمر الأرض، وهي عبارة بقايا الانفجار العظيم ومن نويدات ذات أصل كوني ومن انفجارات تخليق المستعر الأعظم النووي والتي حدثت قبل تشكل النظام الشمسي، وهي نويدات مستقرة. إن كل من النويدات المستقرة التي عددها 254 هي نويدات ابتدائية، بالإضافة إلى 34 نويدة لها عمر نصف كبير لدرجة كافية بقيت منذ تشكل الأرض. إن عمر كوكب الأرض والذي يقدر بـ 4.58×109 سنة (حوالي 4.6 بليون سنة)، مما يعني أن عمر النصف للنويدات الابتدائية يجب أن يكون أكبر من 5×107 سنة (50 مليون سنة) وذلك لتقديرات عملية. إن أقل النويدات الابتدائية عمراً هي النظائر 232Th و 238U و 40K و 146Sm و 244Pu، أما أطولها فهو 92Nb بعمر نصف 3.47×107 سنة. (ar) En geoquímica, els elements primordials són els elements químics que existeixen en la seva forma actual des d'abans de la formació del planeta Terra, segons la teoria acceptada de l'evolució estel·lar. Això implica que el període de semidesintegració de determinats àtoms ha de ser superior a 108 anys. Tots els elements estables són primordials, com alguns elements radioactius com el tori (derivat del tori-232) i l'urani. Alguns isòtops inestables que estan presents en la natura (com el carboni-14, el triti i el plutoni-239) no són primordials, car han de ser regenerats contínuament per una radiació estel·lar (en el cas del carboni i del triti), o per una transmutació geoquímica (en el cas del plutoni). En astroquímica, els elements primordials són aquells que foren sintetitzats durant la primera fase de síntesi nuclear després del big bang. Es creu que són l'hidrogen, l'heli, el liti i el beril·li. Per a produir àtoms més pesants, és necessària la nucleosíntesi estel·lar; per aquest motiu, se sap que el Sol no és una estrella de primera generació. (ca) Ein Radionuklid bezeichnet man als primordial (lat. „von erster Ordnung“), wenn es schon bei der Entstehung der Erde vorhanden war und noch nicht vollständig zerfallen ist. Es kommt daher in der Natur vor, ohne dass es durch natürliche oder technische Prozesse nachgeliefert wurde. Die Bezeichnung „primordiales Radionuklid“ wird meist zu „primordiales Nuklid“ verkürzt. Unter Annahme eines Erdalters von 4,6 Milliarden Jahren muss die Halbwertszeit eines Nuklids oberhalb von 50 Millionen Jahre liegen, damit überhaupt eine Chance eines Nachweises besteht.Damit kommen maximal 288 Nuklide in Frage. Nach aktuellem Kenntnisstand teilen sich diese in 253 stabile und in 35 primordiale auf. Die nach fallenden Halbwertszeiten geordnete Liste endet mit * Platin-190 (650 Mrd. Jahre, 99,5%), * Samarium-147 (106 Mrd. Jahre, 97%), * Lanthan-138 (105 Mrd. Jahre, 97%), * Rubidium-87 (49 Mrd. Jahre, 94%), * Rhenium-187 (41 Mrd. Jahre, 93%), * Lutetium-176 (38 Mrd. Jahre, 92%), * Thorium-232 (14 Mrd. Jahre, 80%), * Uran-238 (4,47 Mrd. Jahre, 49%), * Kalium-40 (1,25 Mrd. Jahre, 7,8%), * Uran-235 (704 Mio. Jahre, 1,08%), * Plutonium-244 (80 Mio. Jahre, 5 · 10−16%). Die Prozentzahlen geben hierbei den Anteil an, der nach 4,6 Milliarden Jahren von ursprünglich 100 % noch vorhanden ist. Das Plutoniumisotop 244Pu (Halbwertszeit 80 Mio. Jahre) konnte 1971 mit dem Verfahren der Massenspektrometrie als Radionuklid nachgewiesen werden. Seine Halbwertszeit ist im Erdalter schon über 57 mal abgelaufen, es wäre damit das vergänglichste primordiale Nuklid. Seine ursprüngliche Konzentration war ca. 1,5 · 1017 mal so hoch wie heute. Sein Massenanteil in einigen Erzen liegt bei 10−18. Spätere Messungen mit empfindlicheren Methoden wiesen allerdings in den gleichen Proben keine Spuren von 244Pu nach. Die primordialen Nuklide sind meist mit anderen, zum Teil stabilen Isotopen des gleichen Elements vermischt. Weitere wichtige primordiale Nuklide außer den oben bereits genannten sind z. B. 190Pt, 204Pb, 209Bi und 40K. Letzteres – in allen lebenden Organismen enthalten – hat eine Halbwertszeit von 1,28 Milliarden Jahren. Die Abgrenzung zwischen stabilen und primordialen (Radio-)Nukliden ist wegen der langen Halbwertszeiten schwierig. Für einige theoretisch instabile Nuklide konnte der Zerfall experimentell noch nicht nachgewiesen werden. Ein Beispiel ist das metastabile Nuklid 180mTa, dessen Zerfall in den Grundzustand 180Ta noch nicht beobachtet werden konnte. Die längsten beobachteten Halbwertszeiten liegen im Bereich von Quadrillionen Jahren (128Te mit 7,2 · 1024 a). Bei einigen primordialen Nukliden – insbesondere 235U, 238U und 232Th – ist das Zerfallsprodukt („Tochternuklid“) nicht stabil, sondern ebenfalls radioaktiv. Bei den vorgenannten Nukliden ist dies über mehrere Generationen von Tochternukliden der Fall. Haben, wie bei den vorgenannten Nukliden, die Tochternuklide kürzere Halbwertszeiten als das Ausgangsnuklid, dann stellt sich nach längerer Zeit ein säkulares Gleichgewicht ein, bei dem die Aktivität der Tochternuklide gleich der Aktivität der Mutternuklide ist. In ungestörten Gesteinen, die Uran oder Thorium enthalten, sind daher immer auch alle Tochternuklide der Uran-Radium- und Uran-Actinium-Zerfallsreihen bzw. der Thorium-Zerfallsreihe enthalten. In manchen Nuklidkarten sind die primordialen Radionuklide besonders gekennzeichnet, z. B. in der Karlsruher Nuklidkarte durch einen schwarzen Balken oben in ihrem farbigen Feld. Die langlebigsten primordialen Nuklide sind solche, die sich nur durch den seltenen Prozess des doppelten Betazerfalls umwandeln können, während der einfache Betazerfall bei ihnen nicht möglich ist. „Rekordhalter“ ist das erwähnte Tellur-128 mit der Halbwertszeit von 7,2 · 1024 Jahren (siehe Liste der Isotope/Ordnungszahl 51 bis Ordnungszahl 60); dies ist das etwa 520-Billionen-fache des Alters des Universums. Praktische Bedeutung – in technischer Hinsicht oder als Teil der natürlichen Belastung durch terrestrische Strahlung – haben Thorium-232, Uran-238, Uran-235 und Kalium-40. (de) En géochimie et en physique nucléaire, un nucléide primordial, ou isotope primordial, est un nucléide présent sur Terre depuis sa formation. On en connaît 288 (le caractère primordial est discuté pour deux d'entre eux, 146Sm et 244Pu). Parmi eux, 252 sont des nucléides stables, les 36 autres sont radioactifs avec une demi-vie suffisamment longue pour avoir survécu depuis la formation de la Terre. (fr) In geochemistry, geophysics and nuclear physics, primordial nuclides, also known as primordial isotopes, are nuclides found on Earth that have existed in their current form since before Earth was formed. Primordial nuclides were present in the interstellar medium from which the solar system was formed, and were formed in, or after, the Big Bang, by nucleosynthesis in stars and supernovae followed by mass ejection, by cosmic ray spallation, and potentially from other processes. They are the stable nuclides plus the long-lived fraction of radionuclides surviving in the primordial solar nebula through planet accretion until the present; 286 such nuclides are known. (en) Dalam bidang geokimia dan geofisika nuklir, nuklir primordial, yang juga dikenal sebagai isotop primordial, adalah nuklida yang ditemukan di Bumi yang ada dalam bentuk sekarangnya sejak sebelum . Nuklida primordial adalah residu dari Ledakan Besar, dari sumber-sumber kosmogenik dan dari ledakan-ledakan yang terjadi sebelum pembentukan Tata Surya. (in) Gli elementi primordiali sono, in geochimica, gli elementi chimici che esistono nella loro forma attuale da prima della formazione del pianeta terra, secondo l'accettata teoria dell'evoluzione stellare. Ciò implica che l'emivita dei determinati atomi deve essere più grande di 108 anni. Tutti gli elementi stabili sono primordiali, come anche alcuni elementi radioattivi come il torio (derivato dal torio-232), e l'uranio. Alcuni isotopi instabili che sono presenti in natura (come il carbonio-14, il trizio, e il plutonio-239) non sono primordiali, in quanto devono essere costantemente rigenerati da una radiazione stellare (nel caso del carbonio e del trizio) o da una trasmutazione geochimica (nel caso del plutonio). Gli elementi primordiali sono, in astrochimica, gli elementi chimici che furono sintetizzati durante la prima fase della sintesi nucleare dopo il Big Bang. Si pensa che essi siano l'idrogeno, l'elio, il litio e il berillio. Per produrre atomi più pesanti è necessaria la nucleosintesi stellare; per questa ragione è risaputo che il sole non è una stella di prima generazione. (it) Em geoquímica e física nuclear, nuclídeos primordiais ou isótopos primordiais são os nuclídeos que se encontram na Terra e que existem no seu estado atual desde um período anterior à formação da Terra. Os nuclídeos primordiais são resíduos do Big Bang, de fontes cosmogénicas e de antigas explosões de supernovas que ocorreram antes da formação do Sistema Solar. São conhecidos 288 destes elementos. (pt) |
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