От Pokrovsky~stanislav
К Pokrovsky~stanislav
Дата 15.08.2006 22:24:05
Рубрики Прочее; Крах СССР; История;

Re: Эт-то точно!...

Еще одна методическая ошибка датировщиков

Автор: Покровский Станислав
Дата: 14-авг-06 11:24

Для аргон-аргонового метода ключевым вопросом является отсутствие выноса произведенного в реакторе аргона-39. Все ли с этим в порядке?

Открываю только что изданную книгу:
Поспелов В.П. Миренков А.Ф., Покровский С.Г. "Бетоны радиационной защиты атомных электростанций"- М.: ООО"Август Борг", -2006,-652 с.

В главе 6 описываются реакторные измерения того, что происходит с портладцементным камнем при реакторном облучении. Важно, что при этом контролировалось газоотделение в процессе облучения в реакторе. Исходящие газы собирались в кювету и, по мере накопления, отправлялись на исследование. Химическое и гамма-спектрометрическое. В итоге мы имеем картину выделения не только кислорода и водорода, но и аргона-41. - В ПРОЦЕССЕ ОБЛУЧЕНИЯ!

Аргон-41 образуется в результате реакции имеющегося в портландцементе калия 41 41K(n,p)Ar41 и имеет период полураспада ок. 2 часов.

Полученные данные (после пересчета, конечно, - эксперимент не мой, а моего соавтора-строителя) указывают, что в процессе нейтронного облучения вновь образующиеся изотопы в значительной мере выносятся из облучаемой системы. Коэффициент выноса - масштаба 10-100%. Количество образующегося аргона - много меньше характерного количества дефектов кристалла. Т.е весь аргон мог бы запросто накапливаться в решетке. Нет - выносится!

Вывод: при реакторном облучении образцов природных вулканических пород вынос вновь образующегося аргона-39 и имевшегося аргона-40 - тех же масштабов. Т.е. - не пренебрежимый.

Эти данные противоречат исследованиям пробега вновь образовашихся под нейтронным облучением ионов аргона-39 масштаба 0.1 мкм, но находятся в полном согласии с данными физики радиационных повреждений материалов. При пробеге 0.1 микрон в кристалле фиксируется радиационно-стимулированое дефектообразование на расстояниях до 10-200 мкм, т.е. на 3-4 порядка больших, чем длина пробега иона. Эффект домино. Повреждение на малом участке передается по цепочке на дальнее расстояние и вызывает дефектообразование и накопление напряжений.

Т.н. сильные воздействия типа ионного облучения, мощных электронных пучков, лазерного облучения, производящие структурные изменения на столь значительных расстояниях, являются причиной еще одного явления - аномальной диффузии. Возникшие точечные дефекты и дислокации(линейные дефекты) - избыточны для кристалла и стремятся либо аннигилировать, либо релаксировать на свободной поверхности. Возникает поток этих дефектов к поверхности со скоростями масштаба скорости звука в материале. Попавшие "под руку" атомы примеси находят более устойчивое положение в т.н. атомсферах Коттрелла дислокаций или в вакансиях, - и вместе с общим потоком выносятся на поверхность.

В нашем случае что аргон-39, возникший при реакторном облучении, что аргон-40, унаследованный от магмы или образовавшийся после извержения, - тоже выносятся на поверхность. Масштаб явления мы оценили по вышеупомянутым экспериментам В.П.Поспелова. 10-100% от вновь образовавшихся атомов.

В чем дело? А дело в АНОМАЛЬНОЙ ДИФФУЗИИ, коэффициент которой на 1-2 порядка выше, чем даже у расплава кристалла, тем более - чем у кристалла с "низкой" температурой в пределах 200-400 градусов Цельсия.

Модель накопления аргона-39 в реакторном облучении жестко требует отсутствия потерь этого вновь наработанного изотопа. Соответственно, она линейна. N(Ar39)=Фdt, N(Ar40)=const.

В реальности же при наличии радиационно стимулированной аномальной диффузии:
N(Ar40)= N(0)exp{- bt}
N(Ar39)=(a/b)(1-exp{- bt})

Т.е. в процессе реакторного облучения теряются как атомы аргона-39, так и атомы аргона-40. Масштаб - 10-100%. Доля потерянного аргона(любого происхождения) зависит от длины диффузии.

Очевидно, что зависимость доли потерянного аргона(характеризуемый константой b) зависит от размеров кристалла приблизительно как 1/R^2. Одну степень R составляет отношение поверхности(на которую выносятся дефекты) к объему, другую - длина переноса.

Если образец возрастного стандарта, облучаемый совместно с исследуемым образцом, отличается от образца геометрически, причем он больше, то в нем реализуются меньшие потери на аномальную диффузию при облучении.

Если, например, потери по аргону-40 при реакторном облучении в контрольном стандартном образце 50%, а в исследуемом, малом по сравнению со стандартом, 90%, - то кажущееся "удревление" образца окажется практически двойным.

Т.е., помимо эффекта сохранения части аргона, на значительное удревление работает еще и эффект реакторного облучения ради производства аргона-39, в котором не учтен эффект аномальной диффузии, обнаруживаемой при нейтроном, ионном, лазерном, электронно-лучевом воздействии, примагнитно и плазменном ударе - повсеместно,- но еще не вошедшей в учебники.

И это есть еще одна грубая методическая ошибка аргон-аргонового метода, связанная с отсталостью представлений в учебниках от современного научного знания.
От chvvl
К Pokrovsky~stanislav (15.08.2006 22:24:05)
Дата 16.08.2006 14:08:53

Прошу прощения если не по адресу

В студенческие годы чуть было не занялся атомной энергетикой (почти всё уже было договорено), но не ожидал что радиометрические методы столь развиты.
Теперь вопрос который лично мне очень интересен или может кто ещё имеет контакты с людьми кто может ответить на этот вопрос. Попадались легенды, что Луна появилась около Земли не столь уж и давно. Можно ли найти методику это определить? В чём главная особенность поведения Луны - приливные силы, т.е. возможно могут существовать следы по которым можно определить когда приливные силы начали работать.

P.S. Вообще то с большой осторожностью отношусь к доводам (по составу пород) о том что Луна зародилась в Солнечной системе. У нас нет сейчас возможностей отправиться к другим звёздам и сравнить составы пород. Вопрос об астероидах - это отдельный вопрос, хотя других показателей практически нет. Также помню (в Советское время) был рисунок внутреннего содержания Луны, который показал её неоднородность. Больше этой информации не попадалось.
Таким образом если бы удалось найти методику времени нечала действия приливных сил, возможно удалось получить интересные ответы и на другие вопросы (а может и нет)
От Pokrovsky~stanislav
К chvvl (16.08.2006 14:08:53)
Дата 16.08.2006 22:26:31

Re: Прошу прощения...

Очень коротко(убегаю)

Лунные метеориты отличаются от всех прочих прилетающих на Землю. При этом содержат породы, родственные земным.
От Pokrovsky~stanislav
К Pokrovsky~stanislav (15.08.2006 22:24:05)
Дата 15.08.2006 22:37:04

Re: Эт-то точно!...

Самым распростарненным методом датировки является радиоуглеродный.
Но и в нем грубая методическая ошибка. Считается, что весь потребляемый растением углерод - поступает из воздуха.

В марте 2005 года я на гидропонной установке начал эксперимент. Прикрыл растение колпаком, под которым осталось только атмосферное количество углекислого газа 0.3 мг. А по углероду 0.08 мг. Колпак поставил на стеклянную пластину с дыркой. По стеблю растение было уплотнено. Корни в воде с пиатательными веществами. Листья - в камере. Проведены 10-дневные исследования развития 5 разных растений. Перед началом камерного заточения и после него растение взвешивалось. На аналогичном растении после высушивания определен коэффициент, связывающий мокрый и сухой вес. Результат: растение накапливало в составе биомассы на порядок и больше углерода, чем его первоначально содержалось в камере.
Растение обеспечивает себя углеродом для развития - с помощью корневого питания. А не только из атмосферы.
Результат совершенно логичный. Сухопутные растения произошли от водорослей, которые вообще атмосферного углерода не знают. Ну и плюс то, что растворенный в воде углекислый газ из почвы принципиально химически неотличим от растворенного в воде атмосферного. углекислого газа. Почему растение должно брезговать одним и отказывать другому?

Современные рассуждения на эту тему:

Углерод через корни. Пересмотр представлений
Автор: Покровский Станислав
Дата: 05-авг-06 16:39

Доложенный полтора года назад эксперимент, показывающий, что сухопутные растения способны полностью переключаться на углеродное питание через корневую систему - никуда не делся. Экспериментальный факт железобетонный.

Но следует пересмотреть следствия из него. С учетом развития представлений о почвенных процессах.

Ранее я указывал, что по данным сельхознаук вынос почвенного углерода с урожаем достигает 10% сухого веса урожая. Эти данные тоже считаем базовыми.

Отсюда делался вывод, что ВСЕ радиоуглеродные измерения имеют систематическую погрешность, которую обеспечивает древний почвенный углерод. И чем древнее гумус, тем больше погрешность.

Именно этот вывод я и пересматриваю. В чем дело? А дело в том, что существенно не весь углерод, который попал в корни - окажется в урожае или аккумулируется в форме целлюлозы. Аккумулируемый углерод - составляет только небольшую часть углерода, который поглощается растением для фотосинтеза, а потом выдыхается при израсходовании созданных питательных веществ на жизнедеятельность. Реально гумированный слой почвы с помощью растения теряет углерода больше, чем его аккумулируется в растении.

Далее. Из данных сельхознаук известен был коэффициент преобразования органического углерода в углерод гумуса - нечто типа 15-20%. По этой цифре и оценивался возраст гумуса черноземов. Но это - при поверхностном внесении органики. А наибольший вклад в гумирование создают корни отмерших растений, которым сложно разлагаться до углекислого газа. А потому и гумусный выход там повыше. Получалась ошибка оценки возраста гумуса в 5-7 раз в сторону увеличения. Гумус - гораздо моложе прежней оценки. Да и процент аккумуляции углерода из него - тоже в несколько раз меньше. В итоге гумусовый углерод просто не может дать значительных отклонений в радиоуглеродном возрасте растений.

Еще интереснее. Растение в корневом углеродном питании - потребляет тот же атмосферный углерод. Сахара, сожженные при жизнедеятельности корней, превращаются в углекислоту и удаляются в почву. И растение живет в микроклимате из самим же им выделенного в почву углекислого газа. Так и гоняет углерод: из листьев в почву, из почвы - в листья. В зеленой части происходит обмен на атмосферный углерод. А в корневой - прихватывается приблудный почвенный углерод.

Вопрос - о количествах прихваченного. Если выделенная корнями углекислота мигрирует слабо, то и приблудного углерода окажется мало.

Усилилась миграция - собственная углекислота оказывается частично утерянной, а частично заменяется чем-то из почвы. На распаханном поле условия для улетучивания собственной углекислоты лучше, чем на целине, соответственно захватывается больше почвенного углерода. И радиоуглеродный возраст волокон хлопчатника оказывается больше, чем у выращенного на целине - на плотных слежавшихся почвах.

А где древнего углерода может оказаться совсем много?

1) На хорошо увлажненных карбонатных почвах. Карбонаты растворяются в воде, диссоциируют. Собственная углекислота растения - делает то же самое. И неотличимые друг от друга карбонат-ионы меняются местами. Растение прихватывает какое-то количество углерода из карбонатов, а атмосферный углерод омолаживает приповерхностные карбонаты. Чем больше влаги, тем больше растворено карбонатов, тем интенсивнее обменные процессы.

2) В почвах, сложенных пористыми вулканическими породами - типа туфов, которые долго сохраняют унаследованный вулканический углекислый газ. На поверхность выталкивается газ молодой, а длинные корни растений тянут углерод древний, мертвый.

3) Там, где при частых землетрясениях из глубинных слоев поднимается и медленно диффундирует через почву подземный вулканический углекислый газ. То же самое. На поверхность выталкивается молодой газ. А корни тянут - древний. Но тут уже очень многое связано с трещинками в породах. Два соседних отстоящих друг от друга на 10 метров дерева-одногодка - могут показать различие в возрастах на тысячу-две лет.

4) Аналогично с потоками газообразной органики из древних слоев бурого угля. Он очень сильно "газит". И ряд газов - достаточно легко окисляются. А еще есть почвенные микроорганизмы, перерабатывающие эти газы в углекислоту. В частности - метанотрофы.

Таким образом, от подозрений во всеобщности ошибок при датировке, связанных с корневым питанием, мы переходим к "точечным ошибкам". Существует множество локальных причин кажущегося удревления растительных образцов, существенно зависящих от мест произрастания. На кислых, бедных карбонатами, далеких от вулканических зон почвах Севера России - особых причин для удревления не просматривается. Кроме - бурых углей.

А вот в Средиземноморье всякой твари по паре. Туфы, известняки, вулканическая активность, землетрясения, сочящийся из почв углекислый газ, наповал убивающий собак в пещере в Италии. Каппадокия вся сложена из огромных слоев вулканического туфа. Армения(главным образом турецкая)- покрыта достаточно молодым вулканическим пеплом. Египет весь на известняках.

Таким образом, попавшийся под руку единственный образец древесины с легкостью может оказаться существенно удревленным. И не может рассматриваться как достоверный свидетель возраста.

У радиоуглеродного метода есть источник методических ошибок. Заключающийся в факте корневого питания и в факте неправильной оценки результатов датирования. Если нам попадается крупная находка, где, например, разные бревна одного строения расходятся по датировкам на 2 тысячи лет, то использовать надо наиболее молодую дату. А не среднюю и не старшую. Просто потому, что для удревления деревьев есть естественная биологическая причина. Связанная с почвенными условиями, с сейсмической активностью, с уровнем грунтовых вод...

А для омоложения ни одной такой причины нет.
А вот как раз эти самые надежные и самые молодые даты радиоуглеродщики считают ошибкой "грязных рук".