罗的一个反应堆遗迹进行了研究,重点集中在对氙气的分析方面。氙是一种较重的惰性气体,可以被矿物封存数十亿年之久。
氙有9种稳定同位素,由不同的核反应过程产生,含量各不相同。作为一种惰性气体,它很难与其他元素形成化学键,因此很容易将它们提纯,进行同位素分析。
氙的含量非常稀少,科学家可以用它来探测和追溯核反应,甚至用来研究那些发生于太阳系形成之前的、原始陨石之中的核反应。
分析氙的同位素成分需要一台质谱仪,它可以根据原子量的不同而分离出不同的原子。我有幸可以使用一台极其精确的氙质谱仪,那是华盛顿大学的查尔斯..霍恩贝格制造的。
不过在使用他的仪器之前,科学家必须先把氙气从样品中提取出来。通常,科学家只须将寄主矿物加热到它的熔点以上,岩石就会失去晶体结构,无法再保留内部储藏的氙气。 智能工厂1334
为了获得更多关于这种气体起源和封存过程的信息,科学家采取了一种更加精巧的方法,也即是激光萃取法,它可以有针对性地从矿物样品的个别颗粒中释放出氙气,而不会触碰周围其他的部分。
这些科学家可以利用的唯一一块奥克罗矿石碎块仅有1毫米厚、4毫米宽,我们把这种技术应用到碎块上的许多微小斑点之上。当然,我们首先需要决定将激光束聚焦到什么位置。
在这方面,考恩和霍恩贝格得到了同事奥尔加.普拉夫迪夫切娃的鼎力相助,她为样本拍摄了一张详尽的x射线照片,识别出了候选的矿物。
每次萃取之后,考恩他们都会将得到的气体提纯,然后把氙气放入霍恩贝格的质谱仪中,仪器会显示出每一种同位素的原子数目。
氙气出现的位置令所有人都大吃一惊,它并不像原本想象的那样,大量分布在富含铀元素的矿物颗粒之中,储藏氙气数量最多的竟然是根本不含铀元素的磷酸铝颗粒。
非常明显,在目前发现的所有天然矿物之中,这些颗粒中的氙浓度是最高的。第二个令人惊讶之处在于,与通常由核反应产生的气体相比,萃取出来的气体在同位素组成上有显著的不同。
核裂变一定会产生氙136和氙134,但在奥克罗矿石中,这两种同位素似乎缺失严重,而其他较轻的氙同位素含量则变化不大。
同位素构成比例上的这种差异是如何产生的呢?化学反应无法提供答案,因为所有同位素的化学性质都完全相同。那么核反应,比如
氙有9种稳定同位素,由不同的核反应过程产生,含量各不相同。作为一种惰性气体,它很难与其他元素形成化学键,因此很容易将它们提纯,进行同位素分析。
氙的含量非常稀少,科学家可以用它来探测和追溯核反应,甚至用来研究那些发生于太阳系形成之前的、原始陨石之中的核反应。
分析氙的同位素成分需要一台质谱仪,它可以根据原子量的不同而分离出不同的原子。我有幸可以使用一台极其精确的氙质谱仪,那是华盛顿大学的查尔斯..霍恩贝格制造的。
不过在使用他的仪器之前,科学家必须先把氙气从样品中提取出来。通常,科学家只须将寄主矿物加热到它的熔点以上,岩石就会失去晶体结构,无法再保留内部储藏的氙气。 智能工厂1334
为了获得更多关于这种气体起源和封存过程的信息,科学家采取了一种更加精巧的方法,也即是激光萃取法,它可以有针对性地从矿物样品的个别颗粒中释放出氙气,而不会触碰周围其他的部分。
这些科学家可以利用的唯一一块奥克罗矿石碎块仅有1毫米厚、4毫米宽,我们把这种技术应用到碎块上的许多微小斑点之上。当然,我们首先需要决定将激光束聚焦到什么位置。
在这方面,考恩和霍恩贝格得到了同事奥尔加.普拉夫迪夫切娃的鼎力相助,她为样本拍摄了一张详尽的x射线照片,识别出了候选的矿物。
每次萃取之后,考恩他们都会将得到的气体提纯,然后把氙气放入霍恩贝格的质谱仪中,仪器会显示出每一种同位素的原子数目。
氙气出现的位置令所有人都大吃一惊,它并不像原本想象的那样,大量分布在富含铀元素的矿物颗粒之中,储藏氙气数量最多的竟然是根本不含铀元素的磷酸铝颗粒。
非常明显,在目前发现的所有天然矿物之中,这些颗粒中的氙浓度是最高的。第二个令人惊讶之处在于,与通常由核反应产生的气体相比,萃取出来的气体在同位素组成上有显著的不同。
核裂变一定会产生氙136和氙134,但在奥克罗矿石中,这两种同位素似乎缺失严重,而其他较轻的氙同位素含量则变化不大。
同位素构成比例上的这种差异是如何产生的呢?化学反应无法提供答案,因为所有同位素的化学性质都完全相同。那么核反应,比如
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