Uranium, helium en lood in Zirkoon

by | mei 22, 2017 | Geologie, Natuurkunde, Onderwijs

Zirkoonkristallen vindt men wereldwijd in het graniet. Deze kristallen bevatten ten dele ook een  beetje uranium, dat radioactief vervalt, waarbij helium en lood (beiden stabiele elementen) achterblijven. Op basis van de actueel aanwezige hoeveelheid helium en de snelheid, waarmee het gestaag ontsnapt (diffusiesnelheid), kan men de ouderdom van de kristallen berekenen. Interessant is het, dat men in steenlagen, die zogenaamd miljarden jaren oud zijn, zirkonen vindt, die volgens het heliumgehalte waarschijnlijk slechts 4.000 tot 8.000 jaar oud zijn.

vulkaan_meer_landschap.pixabay

Het uranium, dat zich in de zirkoonkristallen bevindt, is een instabiel element, dat in de loop van de tijd tot lood en helium vervalt. Terwijl de kleine heliumatomen het kristal na het verval langzaamaan verlaten kunnen, blijven de grotere uranium- en loodatomen in het kristal achter. Hoe meer uranium tot lood en helium vervallen is, des te ouder moet ook het kristal zijn. Wanneer men de verhouding tussen uranium- en loodatomen vergelijkt, kan men conclusies trekken over de ouderdom van het kristal. Hierbij komt men heel vaak tot leeftijden van meer dan een miljard jaar.

De helium diffusiesnelheid

Let men echter op de hoeveelheid helium, die zich nog altijd in het kristal bevindt, dan komt men met in acht name van de hoeveelheid helium, die per tijdseenheid uit het kristal ontwijkt (helium diffusiesnelheid), op een ouderdom van 4.000 tot 8.000 jaar (1). Indien uranium in de loop van een miljard jaar steeds met dezelfde hedendaagse snelheid vervallen zou zijn, dan zou de helium in deze lange tijd voortdurend uit het kristal kunnen ontwijken en we zouden tegenwoordig nauwelijks nog helium in de kristallen vinden (2). Het hoge heliumgehalte is een indicatie, dat de kristallen tijdelijk aan een sterke straling blootgesteld waren, hetgeen tot een versneld verval geleid heeft (3).

Gerechtvaardigde kritiek

Helaas konden tot op heden slechts monsters uit één enkele diepteboring gebruikt worden, hetgeen de wereldwijde significantie van de resultaten ter discussie stelt. Bovendien bevindt zich de gekozen boorplaats in de buurt van natuurlijke heliumbronnen, wat verontreiniging zou kunnen hebben mogelijk gemaakt. In elk geval is het wenselijk, dat de universiteiten dit thema serieus zullen nemen.

M
"

Artikelen

Artikelen