Верно-ли считать возраст Земли по урану 238?

[RUSGR]

Согласно радиометрической датировке, самым старым на Земле минералам 3,96 миллиарда лет, а самым старым монокристаллам — 4,3 миллиарда. Ученые, правда, считают, что сама Земля старше, потому что радиометрический отсчет ведется от момента кристаллизации минералов, а планета какое-то время еще существовала в расплавленном состоянии. Эти данные вкупе с результатами исследований изотопов свинца в метеоритах позволяют сделать вывод о том, что вся Солнечная система сформировалась приблизительно 4,55 миллиарда лет тому назад.
Выяснялось по полураспаду урана 238. Природный уран состоит из смеси трёх изотопов: 238U (изотопная распространённость 99,2745 %, период полураспада 4,5 млрд.лет), 235U (0,7200 %, полураспад 700 млн. лет) и 234U (0,0055 %, полураспад 2,5 тыс.лет).Основная масса урана находится в кислых породах с высоким содержанием кремния. Значительная масса урана сконцентрирована в осадочных породах, особенно богатых органикой. В больших количествах как примесь уран присутствует в ториевых и редкоземельных минералах (алланит, монацит, циркон, ксенотим и др.). Важнейшими урановыми рудами являются настуран (урановая смолка, уранинит) и карнотит.
Сейчас оставшийся уран 238 считается уже прошёл полураспад, судя по изотопам свинца.
Однако встаёт вопрос, а что когда сформировалась Земля, Солнечная система 4,5 млрд. лет назад 238U был в чистом виде? И с этого времени пошёл отчёт полураспада?
Считается что Солнечная система образовалась из газопылевого облака-туманности, в результате взрыва сверхновой звезды. А откуда тогда взялся в этой туманности 238U? Из взорвавшейся сверхновой? Хорошо, пусть с неё, а в той сверхновой 238U разве не полу распадался?
Даже не понятно как за 4,5 млрд.лет Земли, всё ещё остаётся нераспавшимся 235U.

[Pphantom]

Вспышка Сверхновой происходит быстро, образование Солнца и планетной системы (по меркам времен последующей эволюции Солнца) - тоже. Ну и поскольку период полураспада ${}^{235}\text{U}$ (обратите внимание, кстати, как это пишется) раз в семь меньше, чем возраст Солнечной системы, то от исходного количества этого изотопа должна была остаться $1/2^7 =1/128$ часть, это не так уж мало.

[RUSGR]

Pphantom в сообщении #984820 писал(а):

Вспышка Сверхновой происходит быстро, образование Солнца и планетной системы (по меркам времен последующей эволюции Солнца) - тоже. Ну и поскольку период полураспада ${}^{235}\text{U}$ (обратите внимание, кстати, как это пишется) раз в семь меньше, чем возраст Солнечной системы, то от исходного количества этого изотопа должна была остаться $1/2^7 =1/128$ часть, это не так уж мало.

Не могу разобраться как правильно писать формулы и знаки тут.

[iifat]

(Оффтоп)

RUSGR в сообщении #984826 писал(а):

как правильно писать формулы и знаки тут

Посмотрите ссылки слева от окна ввода сообщения. Наведите курсор мыши на правильно набранную формулу — увидите её исходный текст.

[worm2]

Методом радиоизотропного датирования можно определить только момент, когда порода застыла и не обменивалась более веществом с окружающей средой. Т.е. время образования жидкой Земли таким способом определить нельзя. Ответы на остальные вопросы находятся в Википедии. Получается, что астрономия здесь ни при чём.

[Munin]

worm2 в сообщении #984954 писал(а):

Методом радиоизотропного датирования можно определить только момент, когда порода застыла и не обменивалась более веществом с окружающей средой.

Как я понимаю, и для этого нужно знать начальное распределение изотопов.

[worm2]

Разумеется, это недостаточное условие.
Нам нужно знать начальное распределение, если мы используем метод "в чистом виде", только для двух компонентов — исходного радиоактивного и единственного конечного результата распада. И больше ничего не знаем.
Но, во-первых, у нас могут быть образцы заведомо одного возраста, но с разной концентрацией веществ (как исходной, так и получившейся), что уже даёт не одно уравнение, а систему. Во-вторых, конкретно уран-свинцовый метод хорош тем, что у нас не один, а два продукта распада, и что кристаллический циркон по кристаллографическим причинам изначально не может содержать свинца.

[RUSGR]

Интересные данные получил
в результате подсчёта-расчёта содержания ${}^{}\text{U}$, ${}^{}\text{Pb}$ на Солнце, Земле.
По исследуемым данным взятым с википедии произведём расчёты ${}^{}\text{U}$, ${}^{}\text{Pb}$ на Земле масса ${}^{}\text{U}$ составляет 0,0003% от массы Земли, т.е. $1,3\cdot10^{14} $т. ${}^{}\text{Pb}$ же данные более размыто даны в таблице, от массы Земли $1.6\cdot10^{-3} $ т.е. 0,0016% от массы Земли.
Рассчитаем и разница между количеством ${}^{}\text{U}$ и ${}^{}\text{Pb}$ на Земле составляет в 5,33 раза, т.е. ${}^{}\text{Pb}$ в 5,33 раза больше чем ${}^{}\text{U}$.
Посмотрим теперь данные на Солнце по ${}^{}\text{U}$ и ${}^{}\text{Pb}$. Почему-то в википедии данные массы ${}^{}\text{U}$ и ${}^{}\text{Pb}$ в таблице относят к массе ${}^{}\text{H}$, а не массе Солнца, и даже не в количестве. Хорошо, выяснить можно и массу этих элементов. Так как примерно масса ${}^{}\text{H}$ от массы Солнца составляет 94% $\sim$ $1.79\cdot10^{24} $, то от массы его, ${}^{}\text{U}$ составляет $4\cdot10^{-12} $ ( если правильно посчитал $4,475\cdot10^{12} $т.) Масса ${}^{}\text{Pb}$ по отношению к ${}^{}\text{H}$ $7,4\cdot10^{-11} $ .
Итого посчитаем и разница между массами ${}^{}\text{Pb}$ и ${}^{}\text{U}$ на Солнце будет равна в 18,5 раз, т.е ${}^{}\text{Pb}$ на Солнце больше чем ${}^{}\text{U}$ в 18,5 раз.
И вот интересно, как может быть, что на Земле ${}^{}\text{Pb}$ в 5,3 раза больше чем ${}^{}\text{U}$, а на Солнце аж в 18,5 раз. Разница в 13 раз что-то не вписывается ни куда. Получается что ${}^{}\text{U}$ на Солнце много дольше находился чем на Земле? Солнце гораздо старше Земли?
Считается что состав солнечной системы по хим. элементам примерно одинаков. Хорошо, соотнесём по данным Земли количество ${}^{}\text{U}$ получим данные ожидаемые по Солнцу. Так как масса ${}^{}\text{U}$ на Земле $1,3\cdot10^{14} $ и зная на сколько больше Солнце Земли в 330000 раз, выясним массу ${}^{}\text{U}$ ожидаемого на Солнце, что равняется $4,29\cdot10^{17} $
Вот выяснилось что ожидаемое количество урана на Солнце не совпадает с реальным количеством составляющим $4,475\cdot10^{12} $.
Разница в порядок пяти нолей, громадна. Выходит на Солнце, масса ${}^{}\text{U}$ составляет $4,475\cdot10^{12} $, а на Земле $1,3\cdot10^{14} $. Получается что ${}^{}\text{U}$ на Солнце меньше чем на Земле. Что подтверждается намного большим, в разы, содержанием ${}^{}\text{Pb}$ в 18,5 раз.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Астрономия» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильно набраны формулы в последнем сообщении (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы);

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Астрономия»
Причина переноса: не указана.

[GraNiNi]

RUSGR в сообщении #985016 писал(а):

По исследуемым данным взятым с википедии произведём расчёты ${}^{}\text{U}$, ${}^{}\text{Pb}$ на Земле масса ${}^{}\text{U}$ составляет 0,0003% от массы Земли, т.е. $1,3\cdot10^{14} $т. ${}^{}\text{Pb}$ же данные более размыто даны в таблице, от массы Земли $1.6\cdot10^{-3} $ т.е. 0,0016% от массы Земли.

Эти величины концентраций металлов найдны в тонкой верхней части земной коры. Каково же их содержание в глубинах Земли - неизвестно, поэтому и общее их количесто, пересчитанное на массу Земли будет некорректным.

[Pphantom]

RUSGR в сообщении #985016 писал(а):

Так как примерно масса ${}^{}\text{H}$ от массы Солнца составляет $94\% \approx 1.79\cdot10^{24} $,

Что-то это очень много в процентах и очень мало - в тоннах. Похоже, Вы ошиблись в вычислениях.

[RUSGR]

Да ошибся, масса водорода на Солнце равна 1,79 в 10 тридцатой степени т. Так пересчитав данные получим массу урана равную 4,475 в 10 восемнадцатой т.
Ошибся с нолями и при расчёте ожидаемой массы урана на Солнце ориентируясь по данным Земли. И.... ожидаемое количество судя по Земле равняется 4,29 в 10 двадцать первой т.
Опять выходит разница в тысячу раз. Где уран на Солнце? Отношение свинца к урану на Солнце в 18,5 раз больше. На Земле в 5,3 раза. Что- то ни в какие ворота не лезет с подносимой наукой, теорией развития Солнечной системы.

whiterussian:

Числа писать прописью сильно не рекомендуется! В следующий раз последует наказание!

[worm2]

RUSGR, Вам же ответили уже:

GraNiNi в сообщении #985295 писал(а):

Эти величины концентраций металлов найдны в тонкой верхней части земной коры. Каково же их содержание в глубинах Земли - неизвестно, поэтому и общее их количесто, пересчитанное на массу Земли будет некорректным.

Для Солнца это верно в ещё большей степени. Ведь мы судим о составе Солнца по тонкому слою, который не только излучает сам, но и пропускает излучение наружу. Масса его ещё более ничтожна по сравнению с массой Солнца. Да, до него что-то доносит конвекция, но равномерно ли та конвекция перемешивает слои?

[Pphantom]

RUSGR в сообщении #985426 писал(а):

Да ошибся, масса водорода на Солнце равна 1,79 в 10 тридцатой степени т.

Теперь, наоборот, перебор на три порядка.

worm2 в сообщении #985455 писал(а):

Да, до него что-то доносит конвекция, но равномерно ли та конвекция перемешивает слои?

Конвекция в любом случае не перемешивает все Солнце целиком, а гравитационную стратификацию для Солнца, как и для Земли, никто не отменял. Но тут, боюсь, ТС сначала надо арифметику укротить, до более сложных проблем мы пока не добрались.