Почему соотношение изотопов ксенона в воздухе, земле и метеоритах разное?

Соотношение изотопов ксенона разное в геохимических объектах, таких как атмосфера, земная кора и метеориты. Это разнообразие связано с процессами, которые происходят в этих объектах и с источниками, из которых происходит этот газ. Рассмотрим каждый объект подробнее.

Ксенон — инертный газ. Он не взаимодействует с другими элементами в атмосфере. Разнообразие его изотопов обусловлено процессами, связанными с солнечным ветром и геологическими процессами.

Известно, что около 84% Xe в атмосфере составляет 129Xe, который является продуктом распада йода-129, имеющего период полураспада около 15,7 миллионов лет. Оставшиеся изотопы, такие как 130Xe, 131Xe, 132Xe и 134Xe, появляются из геологических процессов или летят от солнечного ветра.

Например, атомы 131Xe, 132Xe и 134Xe появляются в результате распада изотопов тяжелых элементов, таких как уран, торий и платина. Последние находятся в земной коре и подвергаются действию мантии и раскаленной породы внутри планеты. Солнечный ветер также вносит свой вклад в смесь веществ в атмосфере, предоставляя изотопы 126Xe и 128Xe.

Ксенон в земной коре имеет разнообразное происхождение. Некоторые изотопы, такие как 130Xe, 131Xe и 132Xe, образуются в результате распада тяжелых элементов, таких как уран и торий, которые находятся в мантии или в глубоких слоях породы ближе в ядру планеты. Однако другие атомы, такие как 124Xe, 126Xe и 128Xe, образуются в результате ядерных реакций, которые происходят в земной коре.

Альфа-частицы, испускаемые радиоактивными изотопами, сталкиваются с ядрами тяжелых элементов и в результате выделяются ядра ксенона. Соотношение атомов этого газа в земной коре определяется в основном соотношением распада тяжелых элементов и частично вкладом солнечной радиации.

Метеориты имеют смесь изотопов ксенона, которая отличается от тех, что встречаются в атмосфере и земной коре. Это связано с тем, что эти небесные тела имеют происходят от различных тел и объектов в солнечной системе. Это могут быть части астероидов, комет или планет из других галактик.

Некоторые из них имеют совершенно другие условия для образования ксенона. Вещество метеоритов регулярно подвергается воздействию космических лучей и радиации, а значит в них постоянно происходят реакции ядерного синтеза и распада.

Однако ксенон — один из самых редких элементов во Вселенной. Меньше его во Вселенной, а больше всего — внутри земной коры. Туда он опустился в первые десятилетия существования планеты, поглощенный магмой и земной корой. Кроме того, этот газ может образовываться внутри ядра Земли, где под огромным давлением и с гигантскими температурами активно протекают ядерные реакции.