高压下的铁同位素分馏--核幔相互作用与岩浆海结晶过程的探讨
发布时间：2020-07-30 00:40
【摘要】：铁是地球上最丰富的元素之一,研究地球的起源离不开对铁同位素的化学分析。我们采用核共振非弹性X射线散射技术结合高压金刚石对顶砧技术,研究了铁同位素高压下在各个下地幔矿物相之间的分馏。结果显示含铁方镁石的力常数主要受铁自旋状态控制,低自旋态极大的增强了铁的键强;布里奇曼石的力常数主要受晶格畸变控制,在40-60GPa处有一软化。在核幔边界处,含铁方镁石的铁同位素组成δ56Fe相对铁合金和布里奇曼石偏重0.15‰和0.12‰。进一步的模型模拟发现,核幔相互作用和岩浆海结晶过程对铁同位素的分馏很有限,这两个过程不能解释洋中脊玄武岩偏重的铁同位素组成。
【学位授予单位】：中国工程物理研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P542;P588.11
【图文】：
高压下的铁同位素分馏－－核幔相互作用与岩浆海结晶过程的探讨１６９Ｔｍ逦８．４１０逦４．０逡逑逦＾Ｔａ逦６．２１６逦６８００逡逑原子核的激发态和基态的能量会受到磁场（物质的磁性），电场（电子响，因而原子核的共振能量随化学环境变化会发生改变。如果能够到激发态的激发能量，这就能够推测其周围的化学环境。穆斯堡以满足这个需求：如果发射一系列能量的丫射线照射样品，在样品Ｙ射线强度，观测到被吸收的Ｙ射线的能量就对应原子核共振能采集信号的方式上区分，穆斯堡尔谱有２种，能量域上的穆斯堡的穆斯堡尔谱。前者为传统的穆斯堡尔谱（ＣＭＳ），其纵坐标为坐标为样品和放射源的相对速度。它们之间的相对速度产生多普放射源释放出的伽马射线的能量，当该能量远离共振能量时，伽马透过样品，当接近共振能量时，部分伽马射线被吸收，信号强度，据此可以得到样品信息。同步辐射穆斯堡尔谱（ＳＭＳ）研宄的是后衰变过程中散射伽马射线的行为，纵坐标为信号强度，横坐标析伽马射线强度随时间的变化可以得到样品信息＝逡逑传统穆斯堡尔谱邋ＣＭＳ—Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ邋ＭＳｓｓｂａｕｅｒ邋Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ逡逑＜逦＞逦Ｔ邋／？邋＾逡逑＿邋Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ逦．．Ｔ：．．逦？邋■逡逑？￣—逦Ｄｒｉｖｅ逦￣邋＾邋＾逦＼－ｙ邋＇逦Ｗ逡逑Ｓｏｕｒｃｅ邋＂邋Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ逦’逡逑Ｓａｍｐｌｅ逦Ｄｅｔｅｃｔ0ｒ逡逑图２．２．１．１传统穆斯堡尔谱仪示意图逡逑ＭＳ的实验设备如图所示：伽马射线从往复运动的放射源中放出，应，产生了一系列连续能量范围的伽马射线，经准直器过滤得到近到达样品上，由探测器在后方探测透射信号。信号强度对放射源与对速度作图即得到
的铁同位素分馏－－核幔相互作用与岩浆海结晶过程面积的比就是该矿物相中某元素含量占样品中ｅｎｅｒｇｙ逡逑ｓｏｕｒｃｅ逦ａｂｓｏｒｂｅｒ逦ｍｉ逡逑．一土邋３／２逡逑－－！＝３／２逦逦逦．．．．．逦逦＾逡逑１逦＜３逡逑２＇逦．邋＇邋Ｉ逦＼逦逦邋土邋１／２逡逑｜逦｜逡逑＾逦ｆ逡逑Ｅ逦Ｒ逡逑§逦｜＞逡逑一邋ｉ＝ｉ／２－ｉ＿．．．．逦｜ｆ逡逑ｉ—…二ＪＬｉ—土邋ｉ／２逡逑Ｃ逦Ｃ邋－逡逑Ｏ逦Ｉ逦Ｏ逦：逡逑１：：逦ＩＶ逦Ｉ：：邋＼Ｍ／逡逑Ｕ逦…逦￡Ｔ，邋，邋，邋＾逦＞逡逑０邋０逡逑ｖｅｌｏｃｉｔｙ邋／邋ｍｍ／ｓ逦ｖｅｌｏｃｉｔｙ邋／邋ｍｍ／ｓ逡逑．２同质异能漂移与四极漂移与对应的穆斯堡所示是穆斯堡尔谱指标（超精细相互作用参数同质异能漂移（ｉｓｏｍｅｒ邋ｓｈｉｆｔ）又叫做化学漂移（Ｃｈｓｈｉｆｔ），指的是峰形对称中心相对标准零价铁样生时，会出现２个吸收峰，它们之间的距离就—Ｊ／２逡逑－逦不逦－Ｖ２逡逑／邋逦逡逑３逦：逦逦ｎ－Ｖ２逡逑％￣逦逦p哄义襄五我唬诲澹巍薄绣义希插逡唬蹋铡澹觯义希礤义希″澹殄义希靛义希靛义希插澹板澹插义希郑澹欤铮悖椋簦澹ǎ恚恚螅╁义希吃雍巳вκ疽馔加攵杂Φ哪滤贡ざ
本文编号：2774735
【学位授予单位】：中国工程物理研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P542;P588.11
【图文】：
高压下的铁同位素分馏－－核幔相互作用与岩浆海结晶过程的探讨１６９Ｔｍ逦８．４１０逦４．０逡逑逦＾Ｔａ逦６．２１６逦６８００逡逑原子核的激发态和基态的能量会受到磁场（物质的磁性），电场（电子响，因而原子核的共振能量随化学环境变化会发生改变。如果能够到激发态的激发能量，这就能够推测其周围的化学环境。穆斯堡以满足这个需求：如果发射一系列能量的丫射线照射样品，在样品Ｙ射线强度，观测到被吸收的Ｙ射线的能量就对应原子核共振能采集信号的方式上区分，穆斯堡尔谱有２种，能量域上的穆斯堡的穆斯堡尔谱。前者为传统的穆斯堡尔谱（ＣＭＳ），其纵坐标为坐标为样品和放射源的相对速度。它们之间的相对速度产生多普放射源释放出的伽马射线的能量，当该能量远离共振能量时，伽马透过样品，当接近共振能量时，部分伽马射线被吸收，信号强度，据此可以得到样品信息。同步辐射穆斯堡尔谱（ＳＭＳ）研宄的是后衰变过程中散射伽马射线的行为，纵坐标为信号强度，横坐标析伽马射线强度随时间的变化可以得到样品信息＝逡逑传统穆斯堡尔谱邋ＣＭＳ—Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ邋ＭＳｓｓｂａｕｅｒ邋Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ逡逑＜逦＞逦Ｔ邋／？邋＾逡逑＿邋Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ逦．．Ｔ：．．逦？邋■逡逑？￣—逦Ｄｒｉｖｅ逦￣邋＾邋＾逦＼－ｙ邋＇逦Ｗ逡逑Ｓｏｕｒｃｅ邋＂邋Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ逦’逡逑Ｓａｍｐｌｅ逦Ｄｅｔｅｃｔ0ｒ逡逑图２．２．１．１传统穆斯堡尔谱仪示意图逡逑ＭＳ的实验设备如图所示：伽马射线从往复运动的放射源中放出，应，产生了一系列连续能量范围的伽马射线，经准直器过滤得到近到达样品上，由探测器在后方探测透射信号。信号强度对放射源与对速度作图即得到
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