[科普中国]-地球放射性

地球放射性指地球中具有能发出射线物质的特性。地球中的放射性物质主要有铀、锕和钍族以及40K，87Rb等。铀、钍、镭的含量随SiO2和K2O含量的增加而增高：在酸性岩中最高，超基性岩中最低。富集铀的沉积岩都与碳质、沥青质、有机质、磷质等有关。变质岩中含铀、钍量一般介于沉积岩与火成岩之间。水圈和生物圈也有放射性同位素分布，并互相联系，构成一个放射性循环系统，对地球放射性的研究具有很重要的意义。

释义指地球中具有能发出射线物质的特性。地球中的放射性物质主要有铀、锕和钍族以及40K，87Rb等。1

储量铀、钍在地球中的平均浓度分别为n×10-8和n×10-7，总储量分别为，n×1014-n×1015吨，放射性元素的含量愈近地壳上部愈高。由于铀、钍的原子构造和亲石性，铀在地壳中（4×10-9g/g）较核心（0.003×10-6g/g）的含量高达1300倍。

原因地球放射性的主要原因是地球中具有放射性物质，地球已经形成45亿年了。如果放射性物质是在地球形成时由小行星和宇宙尘埃带来的。那么为什么地球上仍然还存在放射性物质呢，他们不应该早就衰变完了吗？

其实地球放射性物质并非“日取其半，万世不竭”，以碳14为例，超过5万年的化石，碳14测年就失效了，因为此时的碳14已经衰变到难以检测了。其他的放射性元素也类似，它们的半衰期相对于地球年龄其实是微不足道的，45亿年的时间足以让绝大部分放射性元素彻底消失。我们的环境中的绝大部分放射性元素，其实是有生成机制的，并不是超新星的产物。轻元素的放射性同位素是高能宇宙射线与空气中原子核反应的结果，以碳14为例，就是宇宙射线与氮14核反应的产物。而重元素的放射性同位素中，存在几种半衰期超级长的同位素，例如常提到铀，已知同位素有20几个，从铀217排到铀242，有的同一中子数的还分好几种，但在自然界中只有铀235和铀238，因为铀的这两种同位素超级稳定，铀235半衰期为7亿年，铀238半衰期45亿年。超长半衰期的同位素成为源头，缓慢而持久的衰变转换成其他放射性重元素。

分布特征铀、钍、镭的含量随SiO2和K2O含量的增加而增高：在酸性岩中最高，超基性岩中最低。富集铀的沉积岩都与碳质、沥青质、有机质、磷质等有关。变质岩中含铀、钍量一般介于沉积岩与火成岩之间。水圈和生物圈也有放射性同位素分布，并互相联系，构成一个放射性循环系统，对地球放射性的研究具有很重要的意义。2

研究意义1、依据放射性蜕变的放热速率可研究地热、岩浆、火山及地壳运动问题；

2、运用放射性蜕变产生的稳定同位素含量、比值、丰度和绝对量，可测定地球岩石、陨石、月岩和宇宙物质的年龄，以及宇宙射线的暴露年龄等，借以研究地球及天体演化以及有用矿产和地壳物质的来源。2

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院