Opgave 4

Kosmisk produceret krypton

Til bestemmelse af flyvetiden for en meteorit er det nødvendigt at kende den årlige produktion af en bestemt kerne. I stedet for neon fra opgave 3 vil vi her bruge krypton.

Vi vil anvende en teknik, hvor vi ser på den kosmiske strålings produktion af både ⁸¹Kr og ⁸³Kr. ⁸³Kr er stabil, mens ⁸¹Kr er radioaktiv med en halveringstid på 0,213 Mår. Begge kerner bliver dannet i meteoritten af den kosmiske stråling, så deres udvikling forløber som vist på figuren:

Som ventet er produktionen af ⁸³Kr proportional med flyvetiden, mens ⁸¹Kr når et „mætningspunkt", hvor produktionen er lige så stor som henfaldet.

For meteoritten Camel Donga måles følgende mængder af „kosmisk" krypton:

⁸³Kr = 5,5 · 10⁸ kerner; ⁸¹Kr = 2,6 · 10⁶ kerner

begge tal pr. gram af meteoritten.

1. Udregn aktiviteten fra ⁸¹Kr i et gram af meteoritten.

2. Hvor stor er den årlige produktion af ⁸¹Kr i et gram af meteoritten?

Andre målinger på meteoritten viser, at produktionen af ⁸¹Kr er 0,59 gange produktionen af ⁸³Kr. Det fremgår også af grafen. Hvordan?

3. Beregn den årlige produktion af ⁸³Kr.

4. Find flyvetiden for meteoritten.

Den viste teknik kan i princippet anvendes på ethvert par af kerner, en stabil – en radioaktiv. Krypton foretrækkes dog, fordi det ikke er ret følsomt overfor afskærmning fra resten af meteoritten, meteorittens grundstofsammensætning eller diffusion ud af meteoritten.

Endelig har ⁸¹Kr en passende halveringstid.

5. Sammenlign halveringstiden for ⁸¹Kr med flyvetiden for Camel Donga og forklar hvorfor den er „passende".