Однородность состава Солнечной системы

Как уже отмечалось, изотопный состав химических элементов, существующих в Солнечной системе, в общем очень постоянен. Первые сведения об однородности изотопного состава были получены при изучении пород Земли. Затем такая же однородность обнаружилась в породах Луны и метеоритов.

Однако есть и исключения. В случае с изотопами свинца они, например, связаны с существованием изотопов, образующихся при распаде других элементов. Когда вещество минералов содержит много урана и тория, доля образующихся при их распаде изотопов свинец-206, свинец-207 и свинец-208 становится большей. Поэтому можно ожидать, что будут иметь разные значения отношения изотопов свинца в этих минералах и в минералах, совсем не содержащих урана и тория или содержащих их там в очень малых количествах. Кроме того, изотопные отношения урана и тория являются постоянными, только если их наблюдать в один и тот же момент. С течением же времени они изменяются в результате радиоактивного распада, и поэтому изотопные составы урана и тория в настоящем и прошлом различны.

С другой стороны, изотопы элементов, совершенно не различимые химически, из-за небольшой разницы в массе ведут себя в физических процессах несколько отлично. Например, при кипячении воды будут преимущественно испаряться молекулы, в которых водород представлен обычным (легким) изотопом. При этом в оставшейся воде постепенно будет увеличиваться доля так называемой тяжелой воды, в состав молекул которой входит дейтерий. Однако в обычных условиях обогащенность каким-либо изотопом в результате различных природных процессов не превышает 1 %.

Если учитывать эти исключения, изотопный состав встречающихся в природе химических элементов в основном однороден. Открытие этого явления — одно из самых выдающихся достижений в изучении истории образования планет с 50-х годов.