Изотопный состав стронция

Итак, наиболее древние породы земной коры имеют возраст по меньшей мере 3,7 миллиарда лет. Однако, основываясь лишь на изучении возраста пород, мы не можем ответить на вопрос, вся ли земная кора образовалась 3,7 миллиарда лет назад или только ее незначительная часть. Для того чтобы исследовать эту задачу, необходимо применить методы изотопной геохронологии.

Рассмотрим изотопный состав стронция, который относится к группе так называемых щелочноземельных элементов. И по своим свойствам он очень похож на элементы этой же группы магний и кальций. Природный стронций состоит из четырех изотопов с массовыми числами 88, 87, 86 и 84. Относительное содержание в нем изотопов стронций-88, стронций-86 и стронций-84 всегда остается постоянным, а вот количество стронция-87 зависит от типа породы и геологических условий. Последнее связано с тем, что часть стронция-87 образуется при распаде рубидия. В результате породы и минералы, содержащие большое количество рубидия, бывают обогащены изотопом стронций-87.

Что касается рубидия, то он, подобно калию и натрию, принадлежит к группе щелочных металлов. Природный рубидий состоит из двух изотопов с массовыми числами 87 и 86. Относительное содержание этих изотопов очень постоянно и равняется соответственно 27,83 и 72,17%. Разумеется, постоянство процентного состава относится только к измерениям, сделанным в одну эпоху. С течением времени, в результате того что количество рубидия-87 уменьшается из-за радиоактивного распада, это соотношение меняется.

Период полураспада рубидия-87 составляет 48,8 миллиарда лет. Содержание элементов, подверженных радиоактивному распаду, вообще говоря, изменяется по экспоненциальному закону. Однако в случае рубидия-87, поскольку его период полураспада очень велик по сравнению с возрастом Земли, уменьшение количества этого изотопа можно считать происходящим фактически по линейному закону.