問題 2

^{210}\ce{Pb}

による歴史的事象の年代決定。ロード・ハウ島の初期入植者 Nathan Thompson はヨーロッパ産落葉樹を植えたが、その年は不明。ヨーロッパのオークとニレ（生育1年目に受粉する）の花粉が湖底堆積物に放射性

^{210}\ce{Pb}

（半減期 22.0 年）とともに蓄積した。1995年に堆積コアを採取: オーク・ニレ花粉は深さ 50 cm で初めて現れ、その

^{210}\ce{Pb}

放射能は 1.40 Bq kg⁻¹（コア上部では 356 Bq kg⁻¹）。(2.1) 種が植えられたのは何年か。(2.2)

^{210}\ce{Pb}

は地殻中に留まる

\ce{^{238}U}

の崩壊生成物である:

\ce{^{238}U} \rightarrow \ce{^{234}U} \rightarrow \ce{^{230}Th} \rightarrow \ce{^{226}Ra} \rightarrow \ce{^{222}Rn} \rightarrow (\ce{^{218}Po}, \ce{^{214}Bi}) \rightarrow \ce{^{210}Pb} \rightarrow \ce{^{206}Pb}

（安定）。

\ce{^{238}U}

が地殻に留まるのに

^{210}\ce{Pb}

が雨水に入るのはどの段階が説明するか。

ステップ 2/2: ラドン放出段階

\ce{^{226}Ra} \rightarrow \ce{^{222}Rn} + \alpha;\qquad \ce{^{222}Rn}\ (\text{gas}) \uparrow \text{out of soil} \rightarrow \ce{^{210}Pb} \rightarrow \text{rainout}

分析

連鎖の他のメンバーはすべて鉱物に閉じ込められた固体だが、 $\ce{^{222}Rn}$ は希ガスで土壌から大気へ拡散する。そこで短寿命の娘核種を経て $\ce{^{210}Pb}$ となり、エアロゾルに付着して雨で洗い落とされる。