Кіріспе
Атомдық нөмірі 76, бірақ массалық саны әртүрлі нуклидтер. Осмий (76Os) табиғатта жеті изотоптан тұрады, олардың бесеуі тұрақты: 187Os, 188Os, 189Os, 190Os және (ең көп таралғаны) 192Os. Басқа табиғи изотоптар, 184Os және 186Os, өте ұзақ жартылай ыдырау мерзіміне ие (тиісінше 1,12×1013 жыл және 2×1015 жыл) және практикалық тұрғыдан тұрақты деп есептелуі мүмкін. 187Os – 187Re (жартылай ыдырау мерзімі 4,12×1010 жыл) элементінің қызы және көбінесе 187Os/188Os қатынасы арқылы өлшенеді. Бұл қатынас, сондай-ақ 187Re/188Os қатынасы, жер бетіндегі және метеорлық тау жыныстарын жас анықтауда кеңінен қолданылады. Бұдан басқа, ол геологиялық уақыт бойынша континенттік ауа райының қарқындылығын өлшеуге және континенттік кратонның мантиялық түбірлерінің тұрақтандырылуының ең төменгі шегін анықтауға пайдаланылды. Дегенмен, Осмийдің ең маңызды қолданылуы – иридиймен бірге, 66 миллион жыл бұрын динозаврлардың жойылуын белгілейтін креда-палеоген шекарасындағы шокталған кварц қабатын талдау болып табылады. Сондай-ақ, 31 жасанды радиоизотоп бар, олардың ең ұзақ өмір сүретіні – 194Os, оның жартылай ыдырау мерзімі алты жылды құрайды; ал қалғандарының жартылай ыдырау мерзімі 93 күннен кем. Сонымен қатар, 10 ядролық изомер белгілі, олардың ең ұзақ өмір сүретіні – 191mOs, оның жартылай ыдырау мерзімі 13,10 сағатқа тең. Осмийдің барлық изотоптары мен ядролық изомерлері радиоактивті немесе байқау бойынша тұрақты, яғни олар радиоактивті болуы күтілуде, бірақ ешқандай ыдырау байқалған жоқ.
Osmium (76Os) has seven naturally occurring isotopes, five of which are stable: 187Os, 188Os, 189Os, 190Os, and (most abundant) 192Os. The other natural isotopes, 184Os, and 186Os, have extremely long half life (1.12×1013 years and 2×1015 years, respectively) and for practical purposes can be considered to be stable as well. 187Os is the daughter of 187Re (half life 4.12×1010 years) and is most often measured in an 187Os/188Os ratio. This ratio, as well as the 187Re/188Os ratio, have been used extensively in dating terrestrial as well as meteoric rocks. It has also been used to measure the intensity of continental weathering over geologic time and to fix minimum ages for stabilization of the mantle roots of continental cratons. However, the most notable application of Os in dating has been in conjunction with iridium, to analyze the layer of shocked quartz along the Cretaceous–Paleogene boundary that marks the extinction of the dinosaurs 66 million years ago. There are also 31 artificial radioisotopes, the longest lived of which is 194Os with a half life of six years; all others have half lives under 93 days. There are also ten known nuclear isomers, the longest lived of which is 191mOs with a half life of 13.10 hours. All isotopes and nuclear isomers of osmium are either radioactive or observationally stable, meaning that they are predicted to be radioactive but no actual decay has been observed.
Осмий изотоптарының қолданылуы
Осмий 187 және осмий 188 (187Os/188Os) изотоптық қатынасы мұхит тарихындағы геохимиялық өзгерістерді зерттеуге мүмкіндік береді. Мұхиттардағы орташа теңіздік 187Os/188Os қатынасы 1,06-ны құрайды. Бұл ыдырау жер сілтекті қабығының (жер ядросын қоспағанда) 187Os/188Os қатынасын 33%-ға өзгертті. Осы себепті материктік және мантиялық материалдар арасындағы 187Os/188Os қатынасында айырмашылық пайда болады. Жер қыртысындағы тау жыныстарындағы ренийдің (Re) деңгейі жоғары, ол бірте-бірте 187Os-ке дейін ыдырайды, нәтижесінде қатынас артады. Бұл зерттеушілерге ауа райының өзгеруін бағалауға, су тасқыны базальтты жанартауларын анықтауға және ең ірі жаппай жойылуларға себеп болған соққы оқиғаларын анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, теңіз шөгінділеріндегі осмий изотоптарының деректері К-Т шекарасының әсерін анықтау және растау үшін қолданылды. ~10 км астероидтың соққысы сол кездегі теңіз шөгінділерінің 187Os/188Os белгілерін күрт өзгертті. Орташа сыртқы кеңістіктік 187Os/188Os қатынасы ~0,13 құрайды, ал осы соққыдан түскен осмийдің көп мөлшері (қазіргі өзендердің 600 000 жылдық ағынына тең) жаһандық теңіздік 187Os/188Os мәнін ~0,45-тен ~0,2-ге дейін төмендетті. Геологиялық ортада жиі кездесетін 187Os/188Os қатынастарын катализаторлар сияқты факторлар арқылы антропогендік осмийдің қосылуын бағалау үшін де пайдалануға болады.