多色性ハロー
地質学的現象
黒雲母サンプル中のジルコン結晶の周囲の多色性ハロー

多色性ハロー（多色性ハロー）または放射性ハローは、花崗岩などの火成岩に含まれる黒雲母などの鉱物に含まれる、微細な球状の変色殻（多色性）である。ハローは、母岩の結晶構造内に微小な放射性結晶が包接されることで生じる放射線障害帯である。包接される物質は典型的にはジルコン、アパタイト、チタン酸塩であり、その結晶構造内にウランやトリウムを包含することができる。[1] 一つの説明として、変色は原子核から放出されるアルファ粒子によって引き起こされるというものがあり、同心円状の殻の半径は粒子のエネルギーに比例する。[2]

生成

ウラン238は、トリウム、ラジウム、ラドン、ポロニウム、鉛へと崩壊する一連の過程を辿ります。これらは、この一連の過程におけるアルファ線放出同位体です。（ベータ粒子はエネルギー分布が連続的で、飛程が長いため、明確なリングを形成することができません。）

同位体 半減期 エネルギー
U-238 4.47 × 10⁻⁴年 4.196
ウラン234 2.455 × 10 5年 4.776
Th-230 75,400年 4.6876
Ra-226 1,599年 4.784
ルテニウム222 3.823日 5.4897
Po-218 3.04分 5.181
Po-214 163.7マイクロ秒 7.686
Po-210 138.4日 5.304
Pb-206 安定 0

多色性ハローの最終的な特性は最初の同位体に依存し、ハローの各リングの大きさはアルファ崩壊エネルギーに依存します。U-238から形成される多色性ハローは理論的には8つの同心円状のリングを持ち、照明顕微鏡下では実際に5つを識別できます。一方、ポロニウムから形成されるハローは、出発物質がどの同位体であるかに応じて、1つ、2つ、または3つのリングのみを持ちます。[3] U-238ハローでは、U-234とRa-226のリングがTh-230と一致して1つのリングを形成します。Rn -222とPo-210のリングも一致して1つのリングを形成します。これらのリングは、岩石顕微鏡下では互いに区別できません。[4]

参考文献

  1. ^ フォーレ、グンター（1986年）『同位体地質学の原理』ワイリー、 354～ 355ページ 
  2. ^ ヘンダーソン, GH; ベイトソン, S. (1934). 「多色性ハローの定量的研究 I」.ロンドン王立協会紀要 A. 145 ( 855): 563– 581. Bibcode :1934RSPSA.145..563H. doi : 10.1098/rspa.1934.0120 . JSTOR  2935523.
  3. ^ ウェーバー、B. (2010)。 「Halos und weitere radioaktive Erscheinungen im Wölsendorfer Fluorit（ドイツ語）」。デア アウフシュルス。61：107～ 118。[永久リンク切れ]
  4. ^ Pal, Dipak C. (2004). 「インド東部、シンブーム剪断帯、トゥラムディウラン鉱床における緑泥石中の放射性ハローの同心円環：238U連鎖崩壊による可能性」Current Science 87 ( 5): 662– 667.

さらに詳しい文献

  1. コリンズ、LG（1997）「ペグマタイトと花崗岩中のポロニウムハローとミルメカイト」ハント、CW、コリンズ、LG、スコベリン、EA（編）『膨張する地球圏、地球内部からのエネルギーと質量の移動』カルガリー：ポーラー出版会社、 128～ 140ページ 
  2. Durrani, SA; Fremlin, JH ; Durrani, SA (1979). 「雲母中のポロニウムハロー」. Nature . 278 (5702) (1979年10月発行): 333– 335. Bibcode :1979Natur.278..333H. doi :10.1038/278333a0. S2CID  4260888.
  3. ヘンダーソン, GH; ベイトソン, S. (1934). 「多色性ハローの定量的研究 I」.ロンドン王立協会紀要 A. 145 ( 855): 563– 581.書誌コード:1934RSPSA.145..563H. doi : 10.1098/rspa.1934.0120 . JSTOR  2935523.
  4. ヘンダーソン, GH (1939). 「多色性ハローの定量的研究 V. ハローの起源」.ロンドン王立協会紀要 A. 173 ( 953): 250– 264.書誌コード:1939RSPSA.173..250H. doi : 10.1098/rspa.1939.0143 .
  5. ライド, DR編 (2001). CRC化学物理ハンドブック（第82版）. フロリダ州ボカラトン: CRC Press. ISBN 0-8493-0482-2。
  6. Moazed, C.; Spector, RM; Ward, RF (1973). 「ポロニウム放射ハロ：新たな解釈」. Science . 180 (4092): 1272– 1274. Bibcode :1973Sci...180.1272M. doi :10.1126/science.180.4092.1272. PMID  17759119. S2CID  32535868.
  7. Odom, AL; Rink, WJ (1989). 「石英における放射線誘起巨大カラーハロー：謎の解明」. Science . 246 (4926): 107–109 . Bibcode :1989Sci...246..107L. doi :10.1126/science.246.4926.107. PMID  17837769. S2CID  1639793.
  8. Schnier, C (2002). 「放射性ハローにおける超重元素の存在の兆候」. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry . 253 (2): 209– 216. Bibcode :2002JRNC..253..209S. doi :10.1023/A:1019633305770. S2CID  120109166.
  9. ヨーク、デレク (1979). 「ポロニウムハローと地質年代学」. EOS, アメリカ地球物理学連合誌. 60 (33): 617– 618.書誌コード:1979EOSTr..60..617Y. doi :10.1029/EO060i033p00617.
  • ジェントリーの「小さな謎」の地質学、J・リチャード・ウェイクフィールド、地質教育ジャーナル、1988年5月
  • ポロニウムハローに関するよくある質問、TalkOriginsアーカイブ
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