地球核心中钚的溶解度
天体物理学
2007-05-23 v3 地球物理
摘要
钚是地球最重要的发热元素。地球核心中存在可观数量的钚将对地球动力学产生重要影响。在本研究中，我们在压力(P)为0-9 GPa、温度(T)为1500-2200摄氏度下，通过分区实验测量了钚在Fe-10wt% S和Fe-35wt% S中的溶解度。本研究比较了包含纯Fe作为金属相的运行产物与我们先前研究的结果以及对运行产物的再分析。我们发现，在所有运行产物中，包括Fe-10wt% S、Fe-35wt% S和纯Fe组，相对于硅酸盐相的金属相或金属硫化物相中钚的溶解度和分区(DU)随着P和T的增加而增大。在熔融硅酸盐相的情况下，DU通常比固态硅酸盐相大3-6倍。尽管DU随金属硫化物相中S浓度的正相关，但钙(Ca)与钚之间存在负相关。根据我们的实验结果计算，如果核心是以26 GPa压力下基于岩浆洞的形成，并且含有10wt% S，则至少可摄取10 ppb钚。或者，如果核心是通过渗透作用形成并且含有10wt% S，则可摄取5-22 ppb钚。讨论了地球核心中钚的地球物理学意义。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0606634,
title = {U solubility in the core of Earth},
author = {Xuezhao Bao and Richard A. Secco},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0606634},
year = {2007}
}
备注
27 pages, 12 figures, 3 tables