Издателям
Вышедшие номера
Эффект скачковой диффузии изотопов гелия из образцов лунного грунта
Ануфриев Г.С.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: anufriev.massl@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 29 декабря 2009 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2010 г.

Подробно исследован эффект диффузии изотопов гелия из образца лунного грунта (навеска 3.3 mg, фракция крупности <74 mum, глубина отбора пробы 118 cm в колонке длиной 1.6 m грунта, доставленного автоматической станцией Луна-24). Исследования проводились методом ступенчатого нагрева в диапазоне температур 300-1000oC и масс-спектрометрического изотопного анализа гелия, выделенного на каждой температурной ступени. Показано, что диффузия не подчиняется закономерностям Фика, что связано с большим числом радиационных нарушений в кристаллах минералов лунного грунта, а описывается формализмом, принятым для скачковой диффузии. Получено, что энергия активации диффузии для обоих изотопов гелия (4He и 3He) одинакова и равна 0.5 eV, а частотный фактор равен соответственно 0.51 и 0.59 s-1. Случайные ошибки sigma определения этих параметров примерно равны 5%. Доставленный лунный грунт во время земного хранения теряет гелий. Один грамм исследованного лунного материала в начале хранения при комнатной температуре ежесекундно теряет около 3·109 атомов гелия. Обнаружен сильный изотопный эффект скачковой диффузии гелия: легкий изотоп 3He теряется в существенно большей мере. Чтобы устранить потери гелия, сопровождаемые фракционированием изотопов, доставляемый лунный грунт необходимо хранить при низкой температуре. Исследования выполнены в рамках проекта ОФН IV.15 РАН.
  • Дж.Дж. Вассербург, Д.А. Папанастасиу, М.Т. Мак Каллок, Р.Ф. Димок, Д.Дж. Де Паоло, А.А.Чодос, А.Л. Олби. В кн.: Лунный грунт из Моря Кризисов. Наука, М. (1980). С. 219
  • Э.К. Герлинг. Современное состояние аргонового метода определения возраста и его применение в геологии. Изд-во АН СССР, Л. (1961). 168 с
  • В.А. Степанов. ЖТФ 68, 8, 67 (1998)
  • И.М. Морозова, Г.Ш. Ашкиназде. Миграция атомов редких газов в минералах. Наука, Л. (1971). 184 с
  • Л.Г. Горбич, А.Н. Вараксин. ФТТ 41, 3, 431 (1999)
  • В.Г. Чудинов. ЖТФ 70, 7, 133 (2000)
  • О.В. Клявин, Б.А. Мамырин, Л.В. Хабарин, Ю.М. Чернов. ФТТ 47, 5, 837 (2005)
  • А.Р. Жиганов, А.Я. Купряжкин. ЖТФ 75, 8, 63 (2005)
  • В.П. Чакин, С.В. Белозеров, О.А. Посевин. ФММ 104, 3, 270 (2007)
  • М.А. Коваленко, А.Я. Купряжкин, В.В. Иванов. ЖТФ 80, 1, 138 (2010)
  • В.С. Мурзин. Введение в физику космических лучей. Изд-во МГУ, М. (1988). 319 с
  • Г.С. Ануфриев, Э.М. Галимов. ДАН 420, 6, 805 (2008)
  • Я.И. Френкель. Введение в теорию металлов. Наука, М. (1950). 358 с
  • Дж. Маннинг. Кинетика диффузии атомов в кристаллах. Мир, М. (1971). 280 с
  • Г.С. Ануфриев, Б.С. Болтенков. ДАН 404, 6, 802 (2005)
  • А.И. Бродский. Химия изотопов. Изд-во АН СССР, М. (1957). 596 с
  • P. Eberhardt, J. Geiss, H. Graf, N. Grogler, U. Krahenbuhl, H. Schwaller, J. Schwarzmuller, A. Stettler. In: Proc. Apollo 11 Lunar Sci. Conf. Houston (1970). V. 2. P. 1037
  • K. Gallagher, R. Brown, C. Johnson. Ann. Earth Planet Sci. 26, 1, 519 (1998)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.