રેડિયો-ભૂસ્તરશાસ્ત્ર (radiogeology)

રેડિયો-ભૂસ્તરશાસ્ત્ર (radiogeology) : કિરણોત્સારી તત્વો(ખનિજો)ના ભૂસ્તરશાસ્ત્ર સાથેના સંબંધને લગતું વિજ્ઞાન. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ ખડકોનું, જીવાવશેષોનું તેમજ પ્રાચીન પદાર્થોનું વયનિર્ધારણ તેમાં રહેલાં કિરણોત્સારી તત્વોનું માપન કરીને કરી શકે છે.

પૃથ્વીમાં, મહાસાગરજળમાં, શ્વાસમાં લેવાતી હવામાં તેમજ બધાં જ જીવંત પ્રાણીઓમાં અત્યંત અલ્પ કે સૂક્ષ્માતિસૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં કિરણોત્સારી ગુણધર્મ ધરાવતાં તત્વો રહેલાં હોય છે. યુરેનિયમ અને થોરિયમ જેવાં કિરણોત્સારી તત્વો તથા તેમના વિભંજનથી મળતી દુહિતા-પેદાશો કિરણોત્સારી પોટૅશિયમ, સમેરિયમ અને રૂબિડિયમ તથા રેડિયો-કાર્બન જેવા કિરણોત્સારી ગુણધર્મ ઉત્પન્ન કરે છે.

પૃથ્વીના પોપડાના ખડકોમાં, ખડકના પ્રત્યેક દસ લાખ ભાગમાં સરેરાશ પાંચ ભાગ (5 ppm) યુરેનિયમ હોય છે. પૃથ્વી જ્યારથી ઉત્પન્ન થઈ ત્યારથી તેમાં યુરેનિયમ રહેલું છે. આ યુરેનિયમ (કે અન્ય કોઈ કિરણોત્સારી તત્વ)નું વિભંજન થતું જાય છે અને છેલ્લે તેમાંથી સીસું અને હેલિયમ બને છે. કિરણોત્સારી સમસ્થાનિક જે દરથી વિભંજન પામે છે, તે તેના અર્ધઆયુકાળ (એક સમસ્થાનિકમાંના અર્ધા પરમાણુઓના વિખંડન પામીને બીજા સમસ્થાનિકમાં ફેરવાવા માટેનો સમય) દ્વારા માપવામાં આવે છે.

યુરેનિયમ સમસ્થાનિક–238નું અર્ધઆયુ 4.5 અબજ વર્ષનું હોય છે અને તેમાંથી લેડ–206 નામનો સમસ્થાનિક બને છે. યુરેનિયમ–235નું અર્ધઆયુ 70 કરોડ વર્ષ છે અને તેમાંથી અંતે લેડ–207 ઉદભવે છે. વૈજ્ઞાનિકો ખડકના નમૂનામાંના આ સમસ્થાનિકોના જથ્થા માપે છે અને લેડ–206 : યુરેનિયમ–238, લેડ–207 : યુરેનિયમ–235 અને લેડ–206 : લેડ–207 ગુણોત્તર માપીને ખડકની વય નક્કી કરે છે. આ જ રીતે બીજા કિરણોત્સારી સમસ્થાનિકોનો પણ વયનિર્ધારણ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે. યુરેનિયમ-લેડના ગુણોત્તરો પરથી વૈજ્ઞાનિકોએ સૂર્યમંડળનું વય આશરે 4.5 અબજ વર્ષનું નિરધાર્યું છે. આ આંકડો અન્ય કિરણોત્સારી તત્વોના ક્ષયની ગણતરી દ્વારા ઉલ્કાઓ તેમજ જૂનામાં જૂના ચાંદ્ર ખડકોનાં વય સાથે મેળ ખાય છે. પૃથ્વીનું વય પણ એટલું જ છે.

આવા કેટલાક જનક (parent) સમસ્થાનિકો, તેમનાં અર્ધઆયુ તથા તેમાંથી નીપજતાં દુહિતા(daughter)તત્વો નીચે સારણીમાં આપ્યાં છે :

સારણી : વિકિરણમિતીય પરિમાપનમાં વપરાતા જનક સમસ્થાનિકો, તેમનાં અર્ધઆયુ તથા દુહિતા–સમસ્થાનિકો

લાંબા ગાળા સુધી ટકી રહી શકતા કિરણોત્સારી સમસ્થાનિકોના વિભંજનનું માપન એક ઘડિયાળની ગરજ સારે છે; જેમાં કાળમાપન લાખો, કરોડો કે અબજો વર્ષોમાં કરી શકાય છે. આ ઘડિયાળને બીજો કાંટો પણ છે, જે હજારો વર્ષોમાં કાળમાપન કરી શકે છે : આ છે રેડિયોકાર્બન. તેનો અર્ધઆયુકાળ 5,700 વર્ષનો છે. રેડિયોકાર્બન માત્રાનું વિશ્લેષણ કાષ્ઠના, અસ્થિના તથા કોઈક કાળે જીવંત રહી ચૂકેલા પદાર્થોના વયનિર્ધારણમાં મદદરૂપ નીવડે છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા