علوم الأرض فصل ثاني

تجربة: نمذجة أعمار النصف

الموادّ والأدوات: مقص، شريط ورقي، مسطرة مترية، لوح من الكرتون، أقلام مختلفة الألوان.
إرشادات السلامة:
الحذر عند استخدام المقص في قص الشريط الورقي.
خطوات العمل:
1- أحضر لوحا من الكرتون لتمثيل منحنى الاضمحلال الإشعاعي، وأرسم عليه محورين (سيني وصادي)، حيث يمثل المحور السيني عدد فترات عمر النصف، ويمثل المحور الصادي عدد الذرات.
2- أستخدم الشريط الورقي، وأقيس طوله وأمثل قيمته على الرسم البياني، حيث يمثل عدد ذرات الأم المشعّة الأصلية عند فترة عمر النّصف ( صفر).
3- أقص الشريط من المنتصف وأكوّن جزأين متساويين، حيث يمثل أحدهما النظيرة الأم المشعة المتبقية، والآخر يمثل النظيرة الوليدة المستقرة، وأقيس طولهما، ثم أمثل قيمتهما على الرسم البياني لفترة عمر النصف الأولى.
4- أقص الشريط الناتج الذي يمثل النظيرة الأم المشعة المتبقية إلى جزأين متساويين حيث يمثل أحدهما النظيرة الأم المشعة المتبقية، وأقيس طوله، ثم أمثل قيمته على الرسم البياني لفترة عمر النصف الثانية.

5-أجمع طول الشريط الآخر الناتج في الخطوة 4 والذي يمثل النظيرة الوليدة المستقرة مع الطول الناتج لها في الخطوة 3، ثم أمثل قيمة المجموع على الرسم البياني في فترة عمر النصف الثانية.
6- أكرر الخطوة 4 لتمثيل ذرات النظيرةِ الأم المشعة المتبقية لفترة عمر النصف الثالثة.
7- أجمع طول الشريط الناتجِ في خطوة 6 مع الطول الناتج في الخطوة 5؛ لتمثيل عدد ذرات النظيرة الوليدة المستقرة في فترة عمر النصف الثالثة.
8- أمثل البيانات لفترة عمر رابعة بقص الشريط الناتج، وقياس طوله ليمثل النظيرة الأم المشعة المتبقية. وأجمع طول الشريط الآخر الذي يمثل النظيرة الوليدة المستقرة مع الطول الناتج في الخطوة 7 وأمثل قيمتهما على الرسم البياني.
9- أرسم المنحَنى الذي يمثل النظيرةَ الأمّ المشعة المتبقيةَ، والمنحَنى الذي يمثل النظيرةَ الوليدة المستقرة.

التحليل والاستنتاج
1- أحدد: ماذا تسمى النظيرة عند فترة عمر النّصف صفر.

النظيرة الأم المشعة الأصلية.
2- أحسب النسبة بين النظيرة الأم المشعة المتبقية، والنظيرة الوليدةِ المستقرة عند فترة عمر النصف الثالثة.

عند فترة عمر النصف الثالثة تساوي نسبة النظيرة الأم المشعة المتبقية 12.5% بينما تساوي نسبة النظيرة الوليدة المستقرة 87.5%
3- أقارن بين منحنى النظيرة الأمّ المشعة المتبقية، ومنحنى النظيرة الوليدة المستقرة.

يُظهر منحنى النظيرة الأم المشعة المتبقية تناقصًا مع الزمن، بينما يُظهر منحنى النظيرة الوليدة تزايدًا مع الزمن .
4- أستنتج قيمة النظيرة الوليدة المستقرة بعد فترة عمر النصف الخامسة.

سوف تختلف قيمة النظيرة الوليدة في فترة عمر النصف الخامسة بحسب طول الشريط ولكن يجب أن تكون النسبة بين النظيرة المشعة المتبقية إلى النظيرة الوليدة تساوي 31:1

نشاط:إعطاء الصخور الرسوبية أعمارا مطلقة

تستخدم الصخور النارية بشكل غير مباشر لتحديد أعمار الصخور الرسوبية، ويمثل الشكل الآتي تتابعات من صخور رسوبية (أ، ب، ج، د، هـ)، والصخر الناري (ص)، والقواطع النارية (ع، ل) والطفح البركاني (س) وجميع أعمارها المطلقة بملايين السنين (m.y) مقيسة كما في الشكل، أدرس الشكل ثم أجيب عن الأسئلة التي تليه.

1- أحدد مبدأين للتأريخ النسبي يمكن استخدامهما في الشكل لترتيب الطبقات، والأحداث الجيولوجية من الأقدم إلى الأحدث.

   يمكن استخدام مبدأ التعاقب الطبقي ومبدأ القاطع والمقطوع.
2-أستنتج عمر التعاقب الطبقي (أ، ب، ج(

  بما أن التعاقب الطبقي (أ،ب،ج) يقع فوق الصخر الناري (ص) ويقطعه القاطع (ل) فهو أحدث من الصخر الناري )ص) وأقدم من القاطع (ل) لذلك عمر التعاقب يكون بين  150m.y و 180m.y.
3- أستنتِج عمر الطبقة هـ.

  تقع الطبقة (هـ) فوق الطفح البركاني (س) فهي أحدث منه، ويقطعها القاطع (ع) فهي أقدم منه؛ لذلك يكون عمرها بين 115m.y و 120m.y.