Радиоореол

Радиоореол^[1] (англ. Radiohalo), плеохроический ореол^[2][3] (англ. pleochroic halos) — микроскопическая шаровидная оболочка с изменённой окраской, встречающаяся внутри минералов, таких как биотит, содержащихся в гранитах и других магматических породах. Эти оболочки — места радиоактивного повреждения, вызванного включениями мельчайших радиоактивных кристаллов в основную кристаллическую структуру. Такими включениями обычно бывают циркон, апатит и титанит, внутри кристаллической структуры которых могут находится уран или торий^[4]. Наиболее распространённым является объяснение, что изменение цвета вызвано альфа-частицами, испускаемыми радиоактивными ядрами^[5]. Радиус концентрических оболочек пропорционален энергии альфа-частицы. Феномен радиоореол известен геологам с начала XX века, но более широкий интерес был вызван заявлениями креациониста Роберта Джентри, что радиоореолы в биотите свидетельствуют о молодом возрасте Земли^[6]. Эти утверждения были опровергнуты научным сообществом как пример креационистской псевдонауки^[7].

Образование радиоореол

Уран-238 является началом радиоактивного ряда радия, который заканчивается свинцом-206. Следующие изотопы испускают альфа-частицы (бета-частицы из-за непрерывного перераспределения энергии и большей проникающей способности не могут образовывать отдельные кольца):

Изотоп	Время полураспада	Энергия в МеВ
U-238	4.47x109 лет	4.196
U-234	2.455x105 лет	4.776
Th-230	75400 лет	4.6876
Ra-226	1599 лет	4.784
Rn-222	3.823 дней	5.4897
Po-218	3.04 минут	5.181
Po-214	163.7 микросекунд	7.686
Po-210	138.4 дней	5.304
Pb-206	стабилен	0

Конечные характеристики радиореол зависят от начального изотопа, а размеры колец — от энергии альфа-распада. Теоретически радиореолы, формирующиеся из урана-238, имеют 8 колец, в том числе пять различимых под световым микроскопом, в то время как радиоореолы, формирующиеся из полония, имеют 3 кольца. В радиоареолах от урана-238, кольца урана-234 и радона-226 совпадают с кольцом от тория-230 в одно кольцо, кольца радона-222 и полония-210 также совпадают в одно кольцо^[8]. Эти кольца неотличимы друг от друга под световым микроскопом, но кольца радона-222 и полония-210 могут быть отличены друг от друга с помощью других средств^[9].

Гигантские радиоореолы вызвали обсуждение, когда Роберт Джентри предположил, что они образованы распадом неизвестных трансурановых элементов^[10].

Полемика

Роберт Джентри изучал радиоореолы, которые, как он предполагал, возникли из полония-218, а не урана-238 и пришёл к выводу, что твёрдые горные породы должны были образовываться с включениями из этого изотопа полония. Но, поскольку время полураспада этого изотопа около 3 минут, эти породы, по мнению Джентри, не могли образоваться из расплавленных пород, которым требуется тысячи лет на охлаждение (стандартная теория). Это было воспринято креационистами как подтверждение того, что Земля была создана мгновенно^[6].

Критики Джентри, в том числе Томас Байоль^[11] и Джон Браули^[12], отмечают, что полоний-218 является продуктом распада радона, который является газом и может проникнуть из одной части породы (в которой он образовался из урана) в другую и образовать радиоореолы без урана. По всей видимости, большое число атомов радона адсорбируется в одном месте. Это не было доказано экспериментально, однако подтверждается тем фактом, что найденные Джентри «полониевые ореолы» расположены вдоль микротрещин в породах, причём в этих же породах имеются и нормальные урановые радиоореолы^[7].

Работы Джентри были поддержаны и продолжены креационистским проектом «Радиоактивность и возраст Земли» (англ. Radioactivity and the Age of the Earth (R.A.T.E.)), который действовал с 1997 по 2005 год. Однако креационистские заявления о молодом возрасте Земли, основанные на данных о радиоореолах, были многократно опровергнуты учеными в научных публикациях^[7][13].

Примечания

1. ↑ Англо-русский геологический словарь. Под ред. П. П. Тимофеева и М. Н. Алексеева.— М.: «Русский язык», 1988. c.324
2. ↑ Также есть варианты плеохроичная оболочка, плеохроичный «дворик». В ненаучных публикациях используется также калька с английского — радиогало
3. ↑ Англо-русский геологический словарь. Под ред. П. П. Тимофеева и М. Н. Алексеева.— «М.: Русский язык», 1988. c.210
4. ↑ Faure G. Principles of Isotope Geology. Wiley, 1986. pp. 354—355
5. ↑ Henderson G. H., Bateson S. «A Quantitative Study of Pleochroic Haloes, I» // Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, 1934, 145 (855): 563—581
6. ↑ ^{1 2} Gentry R. V. Creation’s Tiny Mystery // Earth Science Associates, 1992. (Опубл. в 2004)
7. ↑ ^{1 2 3} Wakefield J. R. The geology of 'Gentry’s Tiny Mystery' // Journal of Geological Education, 1988, 36: 161—175
8. ↑ Pal D. C. Concentric rings of radioactive halo in chlorite, Turamdih uranium deposit, Singhbhum Shear Zone, Eastern India: a possible result of 238U chain decay // Current Science, 2004, 87 (5): 662—667, 10
9. ↑ Gentry R. V. Radiohalos in a Radiochronological and Cosmological Perspective // Science, 1974, 184 (4132): 62-66
10. ↑ Gentry R. V. Giant Radioactive Halos: Indicators of Unknown Alpha-Radioactivity? // Science, 1970, 169 (3946): 670—673
11. ↑ Baillieul T. A. «Polonium Haloes» Refuted. A Review of «Radioactive Halos in a Radio-Chronological and Cosmological Perspective» by Robert V. Gentry
12. ↑ Brawley J. Evolution’s Tiny Violences: The Po-Halo Mystery. An Amateur Scientist Examines Pegmatitic Biotite Mica
13. ↑ Collins L. Polonium Halos and Myrmekite in Pegmatite and Granite / Hunt C. W., Collins L. G., Skobelin E. A. Expanding Geospheres, Energy And Mass Transfers From Earth’s Interior.— Calgary: Polar Publishing Company, pp. 128—140

Ссылки

• Polonium Halo FAQs