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宇宙射线辐射对Cr同位素组成的影响
结题报告
批准号:
41473066
项目类别:
面上项目
资助金额:
100.0 万元
负责人:
秦礼萍
依托单位:
学科分类:
D0307.宇宙化学和行星化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈骥、夏九星、黄东洋
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中文摘要
陨石和一些天体表面如果长期暴露在太空中受到宇宙射线的辐射作用会使其同位素组成发生改变。后果之一就是会影响到一些短半衰期同位素定年的准确性, 因为同位素组成上的变化有可能部分反映了辐射效应而非放射性衰变。目前针对铁族元素的辐射效应的研究比较少。这些元素主要是通过陨石中的靶元素Fe、Ni与宇宙射线作用发生裂变反应生成的。在这个项目中申请人拟以Cr同位素为手段对辐射效应对铁陨石中铁族元素同位素组成的影响进行系统的研究。我们将系统研究暴露年龄、化学成分(特别是Fe/Ni比值),以及与辐射表面的距离等因素对宇宙射线辐射作用的影响。在这个基础上建立定量校正辐射影响的模型。 最后结合这个模型对angrite的53Mn-53Cr体系进行再研究,进而为太阳系53Mn的初始丰度提供新的制约。
英文摘要
Long exposure to galactic cosmic ray (GCR) irradiation can affect the isotopic compositions of meteorites and planetary surfaces. One of the consequences is that it will affect the use of short-lived nuclide chronometers, as part of the isotopic variations may be not caused by radioactivity. For a long time the GCR effects on iron group elements have been understudied. GCRs alter the isotopic composition of these elements through spallation reactions on target elements such as Fe and Ni. Here we propose to use Cr isotopes to study the GCR effects in iron meteorites. We plan to systematically study the constribution of various factors: exposure age, chemical composition, distance from the exposure surface, on GCR effects. We also plan to come up with a model for quantitative correction of GCR effects on Cr isotopic composition of meteorites. Finally we will incorporate this model to re-visit the Mn-Cr systematics of angrites to further constrain the initial 53Mn distribution in the solar system.
本项目从以下几个方面进行了研究:1)进一步完善精确测定陨石中金属相的Cr 同位素组成的分析方法;2)铁陨石Cr同位素组成与控制因素;3)铁陨石中Cr同位素宇宙射线辐射效应的校正;4)石陨石Cr同位素组成受宇宙射线的影响。取得的成果包括建立了金属中Cr同位素组成的分析方法;发现了铁陨石中宇宙射线辐射造成了ε53Cr和ε54Cr的耦合正异常:ε54Cr= (3.90 ± 0.03) ε53Cr,异常的程度受宇宙成因Cr所占比例的影响,受控于暴露年龄、化学组成(Fe-Ni-Cr含量)以及屏蔽条件等因素,进而建立了校正铁陨石中Cr同位素宇宙射线辐射效应的方法;发现了月球样品的宇宙射线辐射效应,月球样品中ε54Cr-ε53Cr相关关系的斜率(~2.6)显著低于铁陨石样品(~3.9),模型模拟结果表明这不是由于月球样品中具有更高的热中子及超热中子捕获反应的贡献引起的,其可能的原因是月球样品与铁陨石辐射几何学的差异 。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
Chromium isotope signature during continental crustsubduction recorded in metamorphic rocks
变质岩中记录的大陆地壳俯冲过程中的铬同位素特征
DOI:10.1002/2015gc005944
发表时间:2015
期刊:Geochemistry, Geophysics, Geosystems
影响因子:--
作者:Shen J.;Liu J.;Qin L.;Wang S.-J.;Li S.;Xia J.;Ke S.;Yang J.
通讯作者:Yang J.
DOI:10.3847/1538-4357/aafe79
发表时间:2019-03
期刊:The Astrophysical Journal
影响因子:--
作者:K. Zhu 朱;Jia Liu;F. Moynier;L. Qin;C. Alexander;Yongsheng He
通讯作者:K. Zhu 朱;Jia Liu;F. Moynier;L. Qin;C. Alexander;Yongsheng He
Chromium Isotope Geochemistry
铬同位素地球化学
DOI:10.2138/rmg.2017.82.10
发表时间:2017
期刊:Reviews in Mineralogy & Geochemistry
影响因子:--
作者:L. Qin;X. Wang
通讯作者:X. Wang
Nucleosynthetic isotope anomalies and their cosmochemical significance
核合成同位素异常及其宇宙化学意义
DOI:10.2343/geochemj.2.0401
发表时间:2016
期刊:Geochemical Journal
影响因子:0.8
作者:Qin L.;Carlson Richard W.
通讯作者:Carlson Richard W.
Correlated cosmogenic W and Os isotopic variations in Carbo and implications for Hf–W chronology
Carbo 中相关的宇宙成因 W 和 Os 同位素变化及其对 Hf-W 年代学的影响
DOI:10.1016/j.gca.2014.11.015
发表时间:2015-03
期刊:Geochimica et Cosmochimica Acta
影响因子:5
作者:Qin L.;Dauphas N.;Horan M. F.;Leya I.;Carlson R. W.
通讯作者:Carlson R. W.
战略研究类:宇宙化学发展与国家深空探测战略调研
  • 批准号:
    42242013
  • 项目类别:
    专项项目
  • 资助金额:
    25.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    秦礼萍
  • 依托单位:
利用多同位素体系联合示踪嫦娥五号玄武岩的形成以及对月球的热演化历史的启示
  • 批准号:
    42241102
  • 项目类别:
    专项项目
  • 资助金额:
    283.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    秦礼萍
  • 依托单位:
月球起源的多同位素体系制约
  • 批准号:
    41930216
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    292万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    秦礼萍
  • 依托单位:
铁陨石Os、W同位素宇宙射线辐射效应以及Hf-W定年
  • 批准号:
    41773060
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    秦礼萍
  • 依托单位:
陨石中铬同位素组成的变化及其对早期太阳系形成的制约
  • 批准号:
    41273076
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    秦礼萍
  • 依托单位:
国内基金
海外基金