نظام مغلق السلوك

اليورانيوم الخسارة

في عام النظائر الأخرى ، وأهميتها بالنسبة لجميع نظم يو سلسلة تناقش حتى الآن ، فهم سلوك النظام الحر ، أي امتصاص أو فقدان الأم أو الابنة من النظائر النظام ، لا بد من فهم صحيح للبيانات. درجات الحرارة البيئية في الحالة الصلبة نشر معاملات منخفضة للغاية ذلك الوقت غير كاف وهذا النظام لا يزال 'مغلقة. حل - التهطال العمليات من حيث الحجم بمعدل أسرع من الحالة الصلبة نشر العناصر النزرة. انتقائية أو جزئية حل هي ذات الصلة المفتوحة نظام 'عمليات يو سلسلة نظم في الظروف البيئية. حل الرئيسية التي تحرك عملية تعقب العناصر الخسارة ركزت انحلال المعادن المرحلة. يتخلل الحبوب المياه على طول الحدود والشقوق الصغيرة (وأحيانا تكون هذه الشقوق التي شكلتها إعادة بلورة للaragonite لكالسيت) ، ويزيل ، أو يحل محل ذرات من الحبوب والحبوب دون الطبقات السطحية. الحل قد يكون انتقائيا والعناصر النزرة مثل اليورانيوم يمكن إزالتها بسرعة أكبر من العناصر الرئيسية للالمعدنية. نكص في سياق سلسلة يو يوجد التعقيد الإضافي يشار اليها عادة باسم 'أ اشمئزاز'. المصطلح مستمد من الفيزياء حيث يصف تشريد من الإشعاع ابنة النظائر في الكريستال شعرية ، عندما المشعة نويدة الأم شهدت رد فعل الاضمحلال. تشريد ليس تافها ، 10-110 نانومتر ل238U ل234Th ويترك انبوب الكريستال في تلك المدة. أ مزيد من الاضمحلال 234Th ل234U قليلا لأن الطاقة الحركية لل- الاضمحلال هو أصغر بكثير من أ إلى الاضمحلال. اليورانيوم اذا لم توزع في جميع أنحاء بتجانس العينة ثم أثر 234U التشريد أن يو الغنية المجالات سيتطور إلى (234U/238U) <(1) ، وعكس ذلك بالنسبة للفقراء يو المجالات. وقال ان انقلب المسار يتقاطع الحبوب سطح يوفر وسيلة سهلة لمسار التهاوي ذرة من خلال التحرك. في الواقع ، ارتد يخلق طبقة رقيقة مع زيادة النفاذية. ومع ذلك ، فإن وجود نفور بين الواقع يؤثر فقط ابنة نظائر مثل 234Th وابنة 234U و 238U ليس بسبب 238U لا الإشعاع. النفاذية هي انتقائية لتعزيز 234U ابنة النظائر والنض نتائج عملية غير قابلة للتجزئة النظائر الكتلة يعتمد فيها الصلبة في مرحلة النضوب (234U/238U) والسائلة المرحلة اليورانيوم. مدى الدمار غير معتمدة النظائر انفصالا يتوقف على مدى مجموع الطبقة السطحية مع - ارتد تعزيز النفاذية ، ولذا فإنها تعتمد على الحبوب وحجم وتوزيع هذه المواد على اتصال مع الماء. إحدى النتائج الهامة (234U/238U) انفصالا من جانب تراجع العملية هو أن هذه النسبة في المياه يمكن أن تكون مختلفة جدا عن العلمانية توازن القيمة. (234U/238U) يمكن أن تكون عالية جدا ، وقيم عالية وتم الإبلاغ عن 6 (رينولدز وآخرون ، 2003). ووضع نماذج بسيطة ومن المفيد أن بعض نموذج من عواقب 234U التنقل نتيجة للاشمئزاز أ باستخدام المعادلات التي تحصل عليها هندرسون وآخرون ، (1999). العلمانية قيمة التوازن (234U/238U) في المياه المسامية يعتمد إلى حد كبير على الحبوب حجم المصفوفة ومصفوفة للتدقيق في الحجم ونسبة تعطى عن طريق ما يلي : المعادلة 4 ص فيها هو حجم الحبوب نصف قطرها ، هو وجود مسافة بين اشمئزاز ، هو د و الكثافة والمسامية هي وغيرها من الرموز كما كان الحال من قبل. نهج (234U/238U) إلى القيمة المحسوبة مع توازن المعادلة 8 تعطى عن طريق ما يلي : المعادلة 5 كمثال بسيط نفترض حالة من مياه البحر المستمدة من المياه المسامية التي هي في حالة ركود مصفوفة من الحبوب والحبوب أن حجم متجانسة بدلا من توزيعها. كما تحمل يو = 3 mg.g - 1 في الحبوب ويو = 3 ng.g - 1 في مياه البحر المتوسط وارتد مدة 55 نانومتر. (234U/238U) في المياه المسامية يتوقف على العمليتين ، الاضمحلال الإشعاعي ، في الفترة من (234U/238U) = 1.145 في مياه البحر لتوازن القيمة (234U/238U) = 1 ، والتفضيلية اضافة 234U من أ تراجع في المنطقة ، ويمكن حساب مع المعادلة 8. معدل زيادة (234U/238U) يعتمد على المساحة الإجمالية للزيادة نفاذية الطبقة السطحية من الحبوب التي هي على اتصال مع المسامية في المياه ، وبالتالي على الحبوب وحجم وتأثير ملحوظ جدا. التوازن (234U/238U) في المياه المسامية هي ساكنة> 100 مم و 0.6 في ما يقرب من 40 وحتى 2 ملم. ولكن أكبر من 0.6 ملم ، ويهيمن على الانحلال (234U/238U) نهج بقيمة 1 بعد خمس نصف lifes من 234U. المعدل الذي اقتربت قيمة التوازن يمكن حسابها مع المعادلة (9) ، والتوازن يتحقق بسرعة مع أحجام صغيرة من الحبوب ، و 30 سنة لل0.6 ملم و 100 لسنة 2 ملم. 7a - الرقم ب توضيح بعض نتائج هذه الحسابات النموذجية. تأثير الحبوب على اختلاف حجم قيمة التوازن (234U/238U) ، وتحسب المعادلة 5 ، على افتراض 1 - 3 mg.g تركيز اليورانيوم في الحبوب 1 - 3 ng.g تركيز اليورانيوم في ركود المياه المسامية ، 55 نانومتر انقلب المسار متوسط طول وحجم الحبوب متجانسة. تأثير الحبوب على اختلاف حجم الوقت المطلوب لتحقيق (234U/238U) يحسب توازن المعادلة مع 4 من نفس الافتراضات أعلاه. حتى من هذه الحسابات الساذجة بعض الاستنتاجات يمكن عن الاختلافات في (234U/238U) بين مياه البحر وauthigenic كربونات ، والقبول بأن الافتراضات معقولة واقعية. الرواسب في قاع البحر في معدل هطول الأمطار في كل 1 سم سنة 1000 مع متوسط حجم الحبوب في المعدل الطبيعي لاليمية الصلصال ، (234U/238U) في المياه المسامية لن تحيد كثيرا عن مياه البحر ومياه البحر حيث القيمة بعد ان توقف عن الترشيح ، في إطار الحياة تمتد للعديد من الكائنات الحية اطئ. استنادا إلى بيانات لشمال شرق المحيط الأطلسي في أعماق البحار الرواسب تومسون وآخرون ، (في استعراض 2005) يقولون إن التعكر الأحيائي أسباب الخلط من أكبر 12 سم من الرواسب ، واستنادا إلى الحجج 14C ان متوسط العمر من طبقة من homogenised ترتيب ذ 2000 بمتوسط معدل الترسيب 4-7 سم لكل ألف في السنة. وقد بلغ متوسط (234U/238U) من المياه المسامية يتوقف على حجم وتوزيع الحبوب المختلطة الرواسب ولكن لأحجام الحبوب <40> 3. Authigenic كربونات يعجل في طبقة مختلطة ومن غير المرجح أن يكون ماء البحر (234U/238U) القيمة. الجرف القاري عادة ما تتراكم الترسبات متقطعة مما يسمح للمزيد من الوقت (234U/238U) التطور ، وينبغي أن يكون من المتوقع أن لا يعجل ولا authigenic تحت السطح مغذيات ، ومياه البحر (234U/238U قيم في هذه الحالة. انها لا تزال معقولة افتراض أن العوالق والشعاب التي تغذي بها تنقية مياه البحر واستخراج الأيونات اللازمة لبناء الهيكل العظمي كالسيت من مياه البحر ، وينبغي أن يكون ماء البحر (234U/238U) القيم. دفن gastropods والرخويات التي تعيش في أو على الرواسب السطحية وتغذية عن طريق معالجة المخلفات ، من غير المرجح للحفاظ على مياه البحر (234U/238U) نسب. لكربونات التي قد عجل داخل مياه المحيط أن من المعقول توقع أن (234U/238U) القيمة التحليلية داخل مياه البحر وعدم اليقين من حيث القيمة ولكن (234U/238U) ضمن نسبة الترسبات يمكن أن تتغير بسرعة ، واعتمادا على حجم وتوزيع والحبوب تدفق المياه المسامية. ضمنا ، (234U/238U) نسبة المخلفات مغذيات الممكن جدا أن يكون فوق مياه البحر القيم. إرتد النمذجة هامتين ملاحظات بشأن - ارتد بذلت هندرسون وآخرون ، (2001) ، وVillemant وFeuillet (2003). هؤلاء المؤلفين الضوء على حقيقة أن كلا من 238U و 234U الاضمحلال لنظائر الثوريوم ، مع 234Th نصف عمر 24 يوما و230Th ذات نصف عمر 75 ky ، على التوالي. كما أنها أشارت إلى أن وجود نفور بين الضرر ويتراكم مع مرور الزمن ، له صلة مباشرة المشعة اضمحلال النويدات الأم. فإن وجود نفور بين الأضرار التي لحقت المعدنية شعرية من كل من أ إلى اضمحلال عمليات تعتمد على الطاقة من وجود نفور بين ردود الفعل التي هي مصممة لإعطاء المعدنية النووية رد فعل من جانب الخصائص ، وهذا الوضع مشابه تماما لكلا النويدات. تشابه 238U و 234U على حد سواء تراجع العمليات يتيح لها أن تكون إلى جانب وتحت سلسلة البيانات ويمكن افتراض أن غرار - ارتد هي الدولة الوحيدة الأخرى التي تؤثر على عملية النظائر النسب ، فضلا عن الاضمحلال الإشعاعي. المعادلات التي تصف العمليات المشتركة الاضمحلال الإشعاعي وارتد أساسا توسيع للكوفمان وBroecker (1965) في المعادلة مع 'و' عامل لكل من ارتد ردود فعل والحفاظ على العلاقة الثابتة بين البلدين 'و' العوامل. 'و' عامل يمثل نسبة ضئيلة من النظائر ابنتها المفقودة أو المكتسبة ، ويمكن اعتبار المفتوحة نظام 'عامل. 230Th الأولية ، وتصحيح حتاتي فإن Villemant وFeuillet ، (2003) نموذج يمكن أن تفسر يو التبعثر في سلسلة بيانات عن مختلف رباعي المصاطب البحرية واستخدامات قلب إجراءات مبسطة لحساب هذه الفئة العمرية من المدرجات. فإن Villemant وFeuillet (2003) نموذج يسمح أيضا للمساهمة حاسمة ولكن الموروث 230Th يفترض أن الأولي (234U/238U) معروف. (234U/238U) 1.145 لالتهطال من اليورانيوم في حالة توازن مع مياه البحر في المحيطات المفتوحة. ولكن ، كما هو مبين في نموذج بسيط الحسابات المذكورة أعلاه ، والتفاعل مع المسامية في المياه في وقت مبكر خلال diagenesis اليورانيوم يمكن أن يؤدي تطور (234U/238U). وعلاوة على ذلك ، هناك العديد من الحالات التي يكون فيها (234U/238U) وليس من المعروف في مثل المتضررة بالمياه الحارة الهامشية أو المناطق البحرية. في الحالات التي يكون فيها توازن 234U/238U) من المياه المسامية التحليل ليست متاحة ، (234U/238U) فعلا حرة معلمة. هو الرقم 8 (234U/238U) مقابل (234U/238U) مع خمسة من الرسم ، وتقريبا على التوالى isochron المنحنيات وأربعة منحنيات تطور لدرجات مختلفة من السلوك نظام مفتوح مع نظام مغلق منحنى أشار و = 1. وتشير البيانات (المربعات السوداء) لمدة اربع عينات من بحيرة كربونات Tswaing (ثورب ، وآخرون ، 2005). بحيرة Tswaing هو داخل القارة - تغذية طبقة المياه الجوفية شديدة الملوحة في بحيرة مغلقة الاكتئاب التي شكلها حجر نيزكي أثر وأربع نقاط البيانات تحديد سن 165 كا ، بعد تصحيحها لمساهمة صغيرة allogenic. في الشكل (8) نقاط البيانات مؤامرة قرب 165 كا isochron ل(234U/238U) = 2.85 ثم تبين 'و' قيم 0.8-0.9 وallogenic 230Th لا يعتد بها ، ويستدل من انخفاض (230Th/234U) القيمة الأولية عند مستوى الصفر عمر. توزيع البيانات على طول نسبة النظائر منحنيات تطور يشير إلى أن كمية صغيرة من 234U الخسارة ، يستنتج من نظام مفتوح عامل 'و' من ضمن 15 ٪ من نظام مغلق قيمة الوحدة لا تزال صالحة نظرا يو سلسلة الأعمار ، كما كان كما لاحظ Villemant وFeuillet ، (2003) لرباعي البحرية المدرجات. فإن الاستدلال (234U/238U) = 2.85 في حدود التوقعات كربونات التي عجلت من المياه التي phreatic ببطء - مترشح من خلال طبقة المياه الجوفية. (234U/238U) مقابل (230Th/234U) الرسم. الصلبة ، وهناك ما يقرب من منحنيات sochrons على التوالي. منحنيات تطور لدرجات مختلفة من السلوك غير النظام على النحو الذي أشارت إليه 'و' القيم تنقطع خطوط مع نظام مغلق الصلبة منحنى و أشار = 1. والمنحنيات isochrones تحسب مع Villemant المعادلات في وFeuillet (2003). القيمة الأولية لل(230Th/234U) ، مما يدل على مساهمة allogenic ، منخفضة للغاية ؛ الأولية القيمة (234U/238U) قد يشير المحيطة نسبة هطول الأمطار خلال ولكن هي في الأساس غير مقيدة. في حالة توازن (234U/238U) يمكن أن يكون مقيدا إما افتراض توازن مع قيمة مياه البحر أو عن طريق البيانات من تحليل المياه المسامية ، عصر يمكن حسابها. على العكس من ذلك ، (234U/238U) يمكن الاستدلال مع Villemant وFeuillet (2003) نموذج إذا سن يمكن أن يكون مقيدا بشكل مستقل. (234U/238U) مقابل (230Th/234U) الرسم ويمكن أن تستخدم أيضا للإشارة إلى نظام مفتوح في حالة البيانات 0.8 نقطة مؤامرة> و> = 0 و 0 حيث تشير 234U و 238U منهجية الخسارة. هذا الرقم هو 9 (234U/238U) مقابل (230Th/234U) الرسم على غرار الشكل 8 ولكن البيانات تشير من قسم من رائع مغلفة الرواسب من بحيرة لاغونا Piuray ، وبيرو (م بيرنز استون وباء ، وعدد الأفراد . com. 2005). الكربونات الرواسب والارجح بعد الفاتر وعندما أصبحت تتعرض ركام السد تآكل. يمكن الاستنتاج من التشرذم البيانات نقطة على الرسم البياني أن التعرض لمياه الأمطار والمياه الجوفية الترشيح أدى انقطاع واسع النطاق لمجموعة يو. وتشير البيانات إلى وثيقة = 0 و منحنى تطور يشير إلى ما يقرب من مجموع خسائر جميع نظائر اليورانيوم. في هذه الحالة Villemant وFeuillet (2003) نموذج يمكن أن تستخدم ليقول انه من غير المرجح ان عصر المعلومات قد تكون من هذه البيانات.