15. Усовершенствование уран-свинцового и торий-свинцового методов определения абсолютного возраста

Усовершенствование этих методов стало возможным лишь благодаря развитию масс-спектрометрии. Как следует из табл. 1 и фиг. 5,6, торий, уран и его изотоп актиний распадаются до свинца. Различить изотопы свинца с помощью классического химического анализа невозможно, поэтому раньше нельзя было установить, какая часть свинца, найденного в урановой руде, образовалась в результате распада урана или тория, а какая не имеет отношения к радиоактивному распаду. Иными словами, задача состоит в том, чтобы узнать, сколько обычного, нерадиогенного свинца в урановой руде.

Как уже было сказано, масс-спектрометрия позволяет определить, сколько в этом свинце ²⁰⁸Pb (продукт распада ²³²Th), сколько ²⁰⁷Pb (продукт распада ²³⁵Ас) и сколько ²⁰⁶Pb (продукт распада ²³⁸U). Более того, с помощью масс-спектрометра можно определить и процентное содержание обычного, нерадиогенного свинца (изотопа ²⁰⁴Рb) в исследуемом образце. Многочисленные химические анализы показали, что два изотопа урана, а именно уран и актиноуран, всегда встречаются в природных минералах в соотношении 139:1. Значит, можно и не определять количество актиноурана в пробе, а принять его за ¹/₁₃₉ количества урана. На этом и основан свинец-свинцовый метод: анализы и расчеты упрощаются, и возраст можно прямо вывести из формулы

где λ и λ₁ - постоянные распада ²³⁸U и актиноурана (²³⁵Ас).