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.
  1. 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
  2. Э.К. Герлинг. Современное состояние аргонового метода определения возраста и его применение в геологии. Изд-во АН СССР, Л. (1961). 168 с
  3. В.А. Степанов. ЖТФ 68, 8, 67 (1998)
  4. И.М. Морозова, Г.Ш. Ашкиназде. Миграция атомов редких газов в минералах. Наука, Л. (1971). 184 с
  5. Л.Г. Горбич, А.Н. Вараксин. ФТТ 41, 3, 431 (1999)
  6. В.Г. Чудинов. ЖТФ 70, 7, 133 (2000)
  7. О.В. Клявин, Б.А. Мамырин, Л.В. Хабарин, Ю.М. Чернов. ФТТ 47, 5, 837 (2005)
  8. А.Р. Жиганов, А.Я. Купряжкин. ЖТФ 75, 8, 63 (2005)
  9. В.П. Чакин, С.В. Белозеров, О.А. Посевин. ФММ 104, 3, 270 (2007)
  10. М.А. Коваленко, А.Я. Купряжкин, В.В. Иванов. ЖТФ 80, 1, 138 (2010)
  11. В.С. Мурзин. Введение в физику космических лучей. Изд-во МГУ, М. (1988). 319 с
  12. Г.С. Ануфриев, Э.М. Галимов. ДАН 420, 6, 805 (2008)
  13. Я.И. Френкель. Введение в теорию металлов. Наука, М. (1950). 358 с
  14. Дж. Маннинг. Кинетика диффузии атомов в кристаллах. Мир, М. (1971). 280 с
  15. Г.С. Ануфриев, Б.С. Болтенков. ДАН 404, 6, 802 (2005)
  16. А.И. Бродский. Химия изотопов. Изд-во АН СССР, М. (1957). 596 с
  17. 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
  18. 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.