Якщо в надрах Землі йде розпад радіоактивних елементів, то чому лава не радіоактивна?
Численні дослідження дозволили побудувати модель Землі, дізнатися про високих температурах в самому центрі планети, «розібрати» земне речовина на складові. Під час вулканічних вивержень на поверхню виривається розплавлена магма безпосередньо із земних надр. Однак вона не викликає побоювання у фахівців по радіобіології.
Температура в надрах Землі
Планета Земля складається з кількох частин-верств, починаючи з центру: ядра (внутрішнього і зовнішнього), мантії та кори. Кожен шар має унікальні хімічні та фізичні властивості. Якщо поверхня планети тверда, то під корою розташовується в’язкий шар мантії.
Будова Землі
Примітно, що наша планета є єдиною серед усіх відомих, у якій відбувається безперервний рух тектонічних плит(за версією однойменної гіпотези). При цьому вони можуть зсуватися, розходитися, знаходити одна на іншу і т. п., утворюючи нові форми рельєфу. Звичайно, всі ці процеси відбуваються повільно, протягом величезної кількості часу.
Існує поняття геотермальної енергії або тепла земних надр. Відомо, що температура і тиск збільшуються з глибиною. Наприклад, температура мантії – близько 2000-2500℃. За рахунок чого земні надра розігріваються до таких показників?
Рух літосферних плит на карті світу
Основним температурним фактором є розпад радіоактивних елементів. Також підвищення температури сприяють тектонічні, фізичні і хімічні процеси, які відбуваються на великих глибинах. Частку тепла Земля отримала ще в момент свого утворення, згідно з думкою вчених.
Цікавий факт: за даними наукових досліджень, у результаті 7-річного розпаду радіоактивних елементів (калію, урану і торію) утворилося 24 Тераватта енергії або тепла.
Тепло Землі має величезне значення для існування нашої планети. Від нього залежить, як рухаються тектонічні плити, як у далекому майбутньому можуть змінитися обриси материків і обсяги Світового океану.
Цікаво: Центр і мантія Землі – опис, схема і відео
Також воно впливає і на вулканічну активність. Яким же саме чином пов’язані вулкани, радіоактивні елементи і тепло земних надр?
Виверження вулкана і радіоактивність лави
Насамперед, необхідно зрозуміти механізм виверження вулкана. Температура мантії в 2000℃ – це середній показник. Ближче до ядра вона набагато вище, а поруч із земною корою – нижче.
З цієї причини відбувається постійне змішування речовини за принципом руху повітря в атмосфері: розігріті маси мантії піднімаються, охолоджені – опускаються. Ці процеси вимагають багато часу.
Тверда оболонка літосфера частково занурена в в’язкий шар мантії. Коли відбувається переміщення речовини під нею, рухаються і тектонічні плити. В результаті деякі їх частини виявляються повністю зануреними в мантію, плавляться і утворюють магму.
Освіта вулкана
Таким чином, магма являє собою розплавлену в’язку суміш з речовини мантії та літосфери. У ній зосереджена величезна кількість хімічних елементів, зокрема газів. Тому з-за високого тиску, загазованості магма збільшується в обсягах і намагається прорватися на поверхню у вигляді виверження вулкана.
Цікавий факт: вчені вважають, що температура Землі знижується на 100℃ кожен мільярд років.
Не дарма на нашій планеті існують місця з активною вулканічною активністю, а також зони, де її зовсім немає. Магма проривається назовні у найбільш уразливих крапках земної кори.
У момент виверження відбувається дегазація магми, і вона перетворюється на лаву. Таким чином, походження лави вказує на те, що вона радіоактивна, адже раніше згадані елементи, що забезпечують нагрівання Землі, нікуди не діваються.
Цікаво: Чому відбуваються виверження вулканів? Причини, фото і відео
Виверження вулкана Colima (Мексика)
Але насправді рівень радіації лави дуже низький. Він навіть нижче, ніж природний радіаційний фон поверхні Землі. Нагрівання земних надр за рахунок розпаду радіоактивних часток обумовлений тим, що тепла практично нікуди подітися.
Планета накопичує його протягом багатьох років, тому в плані радіоактивного випромінювання лава повністю безпечна, як і гірські породи, форми рельєфу, що утворюються після її повного застигання.
Лава – це магма, позбавлена багатьох хімічних елементів, у тому числі газів. Магма має в’язку консистенцію з-за високого тиску і температури. Тепло в надрах Землі забезпечується більшою частиною розпадом радіоактивних частинок. Однак рівень радіаційного випромінювання низький – його достатньо для нагрівання Землі із-за постійного накопичення тепла. Таким чином, лава є радіоактивним, але рівень радіації безпечний і дорівнює природному фону.