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【問題がどうしても分かりません。どなたか教えて頂けないでしょうか?急ぎです。地球化学 地学】
はじめに原子数の割合で184Wが1000、182Wが200、182Hfが1000ある原始惑星があったとする(岩石と鉄とは混在).下記の設問の比の値を分数で答えなさい.可能な範囲で,途中経過を記すこと. (1)その原始惑星で一瞬にして核形成したとすると、核の182W/184W比はいくらか. (2)前問の状態から900万年(半減期1回)経過したとすると、核の182W/184W比はいくらか.またマントルの182W/184W比はいくらか. なお,182Hfは半減期900万年で182Wに壊変する.マントルと鉄核が別れるときWは90%が鉄核に10%がマントルに、Hfは100%がマントルにゆくものとする
(1)が1/5というところまで解けました。(2)がどうしても理解できません。どなたか教えて頂けないでしょうか?急ぎです。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
>(1)が1/5というところまで解けました。
そりゃあ、算数だから解けるでしょ。
>なお,182Hfは半減期900万年で182Wに壊変する.
それは正確でありませんね。
182Hf は、半減期900万年でベータ壊変して 182Ta(タンタル)になり、182Ta が半減期 114日でベータ壊変して 182W になります。900万年に比べて 114日が極めて小さいので「182Hf → 182Ta」の半減期が支配的であるに過ぎません。
(2) 半減期1回分の時間が経過すれば、壊変する原子核数は 1/2 に減少します。
つまり
182Hf : 1000 → 500
この分、娘核種である 182W が 500個増えるわけで
182W : もともとの 200 + 182Hf が壊変した 500 → 700
になっていますから
182W/184W = 700/1000
>またマントルの182W/184W比はいくらか.
これはまた別の問題?
「マントルと鉄核が別れるとき」がいつなのかが分からなければ解けない。
「原始惑星」の生成直後に分かれたのか、「原始惑星」の生成後のあるときに分かれたのか、あるいは「徐々に分かれた」のか。
もし「原始惑星」の生成直後に分かれたのであれば、(2) の計算をその「比率」でやり直せばよいだけ。
マントルには
182Hf:100% の 1000個
184W:10% の 100個
182W:10% の 20個
が移行する。これが半減期1回分経過すれば
182Hf:1000個の半分の 500個が 182W になる
182W:最初の 20個が、20 + 500 = 520 個になる
ので、
182W/184W = 520/100
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