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L’ISOTOPIE ET LES ÉLÉMENTS ISOTOPIQUES

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pour la période de l’uranium $\mathrm {T_{r}} =4,5\times 10^{9}$ ans. Le rapport des teneurs en plomb et en uranium croît avec l’âge géologique du minerai ; pour des minéraux de même âge provenant de localités voisines, le rapport ${\frac {\mathrm {Pb} }{\mathrm {U} }}$ est approximativement le même (Boltwood, Holmes), [46]. Ce rapport est, par exemple, 0,04 pour les uranites examinées. Il atteint 0,2 pour la thorianite de Ceylan, minerai de thorium et d’urane très ancien. L’âge des minerais, calculé d’après la teneur en plomb, sous réserve de production constante et d’origine unique, est évalué à 300 millions d’années pour une formation dévonienne et à 1.600 millions d’années pour les roches primaires contenant la thorianite. Ces nombres sont d’un ordre de grandeur compatible avec celui qu’envisagent les géologues sur la base d’autres considérations.

Holmes et Lawson [46] ont recherché si les plombs d’urane et de thorium doivent être considérés comme stables tous les deux. La stabilité du plomb de thorium était mise en doute parce que le rapport du plomb à l’uranium semblait peu influencé par la proportion de thorium.

Pour éclaircir cette question, l’uranium, le thorium et le plomb ont été dosés dans plusieurs séries de minerai de formation géologique bien établie. D’après la théorie des transformations radioactives, un gramme de thorium produit en un an environ 0,5 10^-10 gr. de plomb, et le rapport de cette production à celle qui a lieu pour un gramme d’uranium est 0,4^[1]. Dans l’hypothèse de stabilité des deux espèces de plomb, l’âge calculé pour le minerai est approximativement :

$t\ =\ 8.000\,{\frac {\mathrm {Pb} }{\mathrm {U} \,+\,0.4\,\mathrm {Th} }}\,10^{6}$ ans.

Dans cette formule on peut faire subir à U et à Th des corrections pour tenir compte du fait que le temps t est de l’ordre de la période de l’uranium et peut même être appréciable par rapport à la période du thorium. Pour les minerais d’une même époque géologique t devrait se montrer indépendant de la proportion du thorium à l’urane, si le plomb de thorium est stable ainsi que le plomb d’urane.

Pour un groupe de minéraux de Norwège devonien (thorites, orangites, pyrochlore, zircones, etc.), le rapport du plomb à l’uranium s’est montré peu variable, 0,04 en moyenne. Par exemple, une thorite et un pyrochlore pour lesquels ce rapport est 0,049 ont un rapport du thorium à l’uranium

1. La période du thorium, encore très imparfaitement connue, semble comprise entre 1 x 10¹⁰ ans et 2 x 10¹⁰ ans. Dans ce calcul on avait admis T_Th = 1,2 10¹⁰ ans.