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.

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.