Fission track dating
فشن ٹریک ڈیٹنگ ایک ریڈیو میٹرک ڈیٹنگ تکنیک ہے جو نقصان کے راستوں، یا راستوں کے تجزیے پر مبنی ہے، جو بعض یورینیم والے معدنیات اور شیشوں میں فشن کے ٹکڑوں کے ذریعے چھوڑے جاتے ہیں۔ فشن ٹریک ڈیٹنگ ریڈیو میٹرک ڈیٹنگ کا ایک نسبتا آسان طریقہ ہے جس نے براعظمی پرت کی تھرمل تاریخ، آتش فشاں واقعات کے وقت، اور مختلف آثار قدیمہ کے نمونوں کے ماخذ اور عمر کو سمجھنے پر نمایاں اثر ڈالا ہے۔ اس طریقہ کار میں بند درجہ حرارت سے نیچے چٹان کی ٹھنڈک کے وقت کی تاریخ تک عام آلات معدنیات میں یورینیم-238 کے بے ساختہ سڑنے سے پیدا ہونے والے فشن کے واقعات کی تعداد کا استعمال کرنا شامل ہے۔ فشن ٹریک گرمی کے لیے حساس ہوتے ہیں، اور اس لیے یہ تکنیک چٹانوں اور معدنیات کے تھرمل ارتقاء کو بے نقاب کرنے میں مفید ہے۔ فشن ٹریکس کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ تر موجودہ تحقیق کا مقصد یہ ہے: a) پہاڑی بیلٹ کے ارتقاء کو سمجھنا ؛ b) تلچھٹ کے ماخذ یا ماخذ کا تعین کرنا ؛ c) طاسوں کے تھرمل ارتقاء کا مطالعہ کرنا ؛ d) ناقص تاریخ والے پرتوں کی عمر کا تعین کرنا ؛ اور e) آثار قدیمہ کے نمونوں کی تاریخ اور ماخذ کا تعین۔ 1930 کی دہائی میں یہ دریافت کیا گیا کہ نیوٹرانوں سے ٹکرانے پر یورینیم (خاص طور پر U-238) پھٹ جائے گا۔ اس سے ٹھوسوں میں نقصان کے راستے پیدا ہوئے جو کیمیائی نقاشی سے ظاہر ہو سکتے ہیں۔ طریقہ دیگر آاسوٹوپک ڈیٹنگ طریقوں کے برعکس، فشن ٹریک ڈیٹنگ میں "بیٹی" ایک بیٹی آاسوٹوپ کے بجائے کرسٹل میں ایک اثر ہے۔ یورینیم-238 ایک معروف شرح پر بے ساختہ تخفیف سے گزرتا ہے، اور یہ واحد آاسوٹوپ ہے جس میں تخفیف کی شرح ہے جو قدرتی تخفیف پٹریوں کی نمایاں پیداوار سے متعلق ہے۔ دوسرے آاسوٹوپس میں تخفیف کی شرح بہت سست ہوتی ہے جس کا نتیجہ نہیں ہوتا ہے۔ اس فشن کے عمل سے خارج ہونے والے ٹکڑے یورینیم پر مشتمل معدنیات کے کرسٹل ڈھانچے میں نقصان کے راستے (جیواشم ٹریک یا آئن ٹریک) چھوڑ دیتے ہیں۔ ٹریک کی پیداوار کا عمل بنیادی طور پر وہی ہے جس کے ذریعے تیز بھاری آئن آئن ٹریک تیار کرتے ہیں۔ ان معدنیات کی پالش شدہ اندرونی سطحوں کی کیمیائی نقاشی سے بے ساختہ فشن ٹریک کا پتہ چلتا ہے، اور ٹریک کی کثافت کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ نقاشی شدہ ٹریک نسبتا بڑے ہوتے ہیں (1 سے 15 مائیکرو میٹر کی حد میں)، گنتی آپٹیکل مائکروسکوپی کے ذریعے کی جا سکتی ہے، حالانکہ امیجنگ کی دیگر تکنیکیں استعمال کی جاتی ہیں۔ فوسل ٹریکس کی کثافت نمونے کی ٹھنڈک کی عمر اور یورینیم کے مواد سے متعلق ہے، جس کا آزادانہ طور پر تعین کرنے کی ضرورت ہے۔ یورینیم کے مواد کا تعین کرنے کے لیے کئی طریقے استعمال کیے گئے ہیں۔ ایک طریقہ نیوٹرون تابکاری کے ذریعے ہے، جہاں نمونے کو جوہری ری ایکٹر میں تھرمل نیوٹرون کے ساتھ تابکاری کی جاتی ہے، جس میں ایک بیرونی ڈٹیکٹر، جیسے مائکا، اناج کی سطح پر لگا ہوتا ہے۔ نیوٹرون تابکاری نمونے میں یورینیم-235 کے تحلیل کو جنم دیتی ہے، اور اس کے نتیجے میں پیدا ہونے والے راستوں کو نمونے کے یورینیم کے مواد کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ 235U: 238U تناسب اچھی طرح سے جانا جاتا ہے اور فطرت میں مستقل سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، یہ ہمیشہ مستقل نہیں ہوتا۔ نیوٹرون تابکاری کے دوران ہونے والے محرک فشن واقعات کی تعداد کا تعین کرنے کے لیے نمونے کے ساتھ ایک بیرونی ڈٹیکٹر منسلک کیا جاتا ہے اور نمونے اور ڈٹیکٹر دونوں کو بیک وقت تھرمل نیوٹرون کے ذریعے تابکاری کی جاتی ہے۔ بیرونی ڈٹیکٹر عام طور پر کم یورینیم مائکا فلیک ہوتا ہے، لیکن سی آر-39 جیسے پلاسٹک بھی استعمال کیے گئے ہیں۔ نمونے میں یورینیم-235 کے نتیجے میں ہونے والے تخفیف سے اوپری بیرونی ڈٹیکٹر میں محرک ٹریک بنتے ہیں، جو بعد میں کیمیائی نقاشی کے ذریعے ظاہر ہوتے ہیں۔ بے ساختہ اور محرک پٹریوں کا تناسب عمر کے متناسب ہوتا ہے۔ یورینیم کے ارتکاز کا تعین کرنے کا ایک اور طریقہ ایل اے-آئی سی پی ایم ایس کے ذریعے ہے، ایک ایسی تکنیک جہاں کرسٹل کو لیزر بیم سے مارا جاتا ہے اور اسے ختم کیا جاتا ہے، اور پھر مواد کو ماس سپیکٹرومیٹر سے گزارا جاتا ہے۔ ڈیٹنگ کی بہت سی دوسری تکنیکوں کے برعکس، فشن ٹریک ڈیٹنگ بہت وسیع ارضیاتی رینج (عام طور پر 0.1 ایم اے سے 2000 ایم اے) پر عام آلات معدنیات کا استعمال کرتے ہوئے کم درجہ حرارت کے تھرمل واقعات کا تعین کرنے کے لیے منفرد طور پر موزوں ہے۔ اپاٹائٹ، اسفن، زرکون، مائکاس اور آتش فشاں گلاس میں عام طور پر کافی یورینیم ہوتا ہے جو نسبتا کم عمر (میسوزوک اور سینزوک) کے نمونوں کی ڈیٹنگ میں مفید ہوتا ہے اور یہ اس تکنیک کے لیے سب سے زیادہ مفید مواد ہیں۔ مزید برآں بہت پرانے نمونوں (پیلیوزوک سے پریکیمبرین) کے لیے کم یورینیم کے ایپیڈوٹس اور گارنیٹ استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ فشن ٹریک ڈیٹنگ تکنیک وسیع پیمانے پر اوپری پرت کے تھرمل ارتقاء کو سمجھنے میں استعمال ہوتی ہے، خاص طور پر پہاڑی بیلٹ میں۔ جب چٹان کا ماحول کا درجہ حرارت اینیلنگ درجہ حرارت سے نیچے آتا ہے تو فشن ٹریکس کو کرسٹل میں محفوظ کیا جاتا ہے۔ یہ اینیلنگ درجہ حرارت معدنیات سے معدنیات میں مختلف ہوتا ہے اور کم درجہ حرارت بمقابلہ وقت کی تاریخ کے تعین کی بنیاد ہے۔ اگرچہ بند ہونے والے درجہ حرارت کی تفصیلات پیچیدہ ہیں، لیکن وہ عام اپاٹائٹ کے لیے تقریبا 70 سے 110 ڈگری سیلسیس، زرکون کے لیے 230 سے 250 ڈگری سیلسیس، اور ٹائٹینائٹ کے لیے 300 ڈگری سیلسیس ہوتے ہیں۔ چونکہ اینیلنگ درجہ حرارت سے اوپر نمونے کو گرم کرنے سے فشن کو پہنچنے والے نقصان کو ٹھیک کرنے یا اینیل کا سبب بنتا ہے، اس لیے یہ تکنیک نمونے کی تاریخ کے حالیہ ٹھنڈک کے واقعے کی تاریخ معلوم کرنے کے لیے مفید ہے۔ گھڑی کی اس ری سیٹنگ کو طاس کے تلچھٹ کی تھرمل تاریخ، ٹیکٹونزم اور کٹاؤ کی وجہ سے کلومیٹر پیمانے پر اخراج، کم درجہ حرارت کے تغیراتی واقعات، اور جیوتھرمل رگ کی تشکیل کی تحقیقات کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فشن ٹریک کا طریقہ آثار قدیمہ کے مقامات اور نمونوں کی تاریخ کے لیے بھی استعمال کیا گیا ہے۔ اس کا استعمال اولڈوائی گھاٹی میں ذخائر کے لیے پوٹاشیم-آرگون کی تاریخوں کی تصدیق کے لیے کیا گیا تھا۔ ڈیٹریٹل اناج کا ثبوت تجزیہ متعدد قابل ذکر معدنیات ریت کے پتھروں میں عام ڈیٹریٹل اناج کے طور پر پائے جاتے ہیں، اور اگر پرتوں کو بہت گہرائی میں دفن نہیں کیا گیا ہے، تو یہ معدنی اناج ماخذ چٹان کے بارے میں معلومات کو برقرار رکھتے ہیں۔ ان معدنیات کا فشن ٹریک تجزیہ ماخذ چٹانوں کے تھرمل ارتقاء کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے اور اس وجہ سے اس کی ابتدا اور پہاڑی بیلٹ کے ارتقاء کو سمجھنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو تلچھٹ کو بہاتے ہیں۔ ڈیٹریٹل تجزیہ کی یہ تکنیک عام طور پر زرکون پر لاگو ہوتی ہے کیونکہ یہ تلچھٹ کے نظام میں بہت عام اور مضبوط ہے، اور اس کے علاوہ اس میں نسبتا زیادہ اینیلنگ درجہ حرارت ہوتا ہے تاکہ بہت سے تلچھٹ کے طاسوں میں کرسٹل کو بعد میں گرم کرنے سے دوبارہ ترتیب نہ دیا جائے۔ ڈیٹریٹل زرکون کی فشن ٹریک ڈیٹنگ ایک وسیع پیمانے پر لاگو تجزیاتی ٹول ہے جو ماخذ کے علاقوں کے ٹیکٹونک ارتقاء کو سمجھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے جس نے ملحقہ بیسن کی سطحوں میں ایک طویل اور مسلسل کٹاؤ کا ریکارڈ چھوڑا ہے۔ ابتدائی مطالعات میں ملحقہ اوروجینک بیلٹ (پہاڑی سلسلوں) میں چٹانوں کے کٹاؤ کے وقت اور شرح کو دستاویز کرنے کے لیے اسٹریٹیگرافک ترتیبات سے ڈیٹریٹل زرکون میں ٹھنڈک کے ادوار کو استعمال کرنے پر توجہ دی گئی۔ متعدد حالیہ مطالعات نے انفرادی کرسٹل کی مخصوص تاریخ کو دستاویز کرنے کے لیے واحد کرسٹل پر U/Pb اور/یا ہیلیم ڈیٹنگ (U + Th/He) کو ملایا ہے۔ یہ ڈبل ڈیٹنگ اپروچ ایک انتہائی طاقتور پروونینس ٹول ہے کیونکہ تقریبا مکمل کرسٹل ہسٹری حاصل کی جا سکتی ہے، اور اس لیے محققین متعلقہ یقین کے ساتھ الگ الگ ارضیاتی تاریخوں کے ساتھ مخصوص ماخذ علاقوں کی نشاندہی کر سکتے ہیں۔ ڈیٹریٹل زرکون پر فشن ٹریک کی عمر 1 ایم اے سے لے کر 2000 ایم اے تک ہو سکتی ہے۔ مزید پڑھنے کے لیے نیسر، سی ڈبلیو، فشن ٹریک ڈیٹنگ اینڈ جیولوجیکل اینیلنگ آف فشن ٹریکس، میں: جیگر، ای۔ اور جے سی ہنزیکر، لیکچرز ان آئسوٹوپ جیولوجی، سپرنگر-ورلاگ، 1979، یو ایس جی ایس، فشن ٹریکس: تکنیک، https://web.archive.org/web/20161208062155/http:// ارضیات. cr. usgs. gov/قابلیت/gronemtrac/جیوکرون/فشن/ٹیک. ایچ ٹی ایم ایل بازیافت 27 اکتوبر 2005۔ گارور، جے آئی، 2008، فشن ٹریک ڈیٹنگ۔ انسائیکلوپیڈیا آف پیلیوکلیمیٹولوجی اینڈ اینسینٹ اینوائرمنٹس میں، وی گورنیٹز، (ایڈ۔ )، انسائیکلوپیڈیا آف ارتھ سائنس سیریز، کلور اکیڈمک پریس، پی۔ 247-249۔ ویگنر، جی اے، اور وان ڈین ہوٹے، پی۔، 1992، فشن ٹریک ڈیٹنگ ؛ کلور اکیڈمک پبلشرز، 285 پی پی۔ اینکلمین، ای۔، گارور، جے۔ آئی۔، اور پاولس، ٹی۔ ایل۔، 2008، چگاچ-سینٹ الیاس اورجن، جنوب مشرقی الاسکا کی برف سے ڈھکی چٹانوں کا تیزی سے اخراج۔ ارضیات، v. 36، n. 12، p. 915-918۔ گارور، جے۔ اور مونٹاریو، ایم جے، 2008۔ اپر کیمبرین پوٹسڈیم فارمیشن، نیویارک سے ڈیٹریٹل فشن ٹریک ایجز: گرین ویل ٹیرن کی کم درجہ حرارت والی تھرمل ہسٹری کے مضمرات۔ میں: گارور، جے آئی، اور مونٹاریو، ایم جے۔ (ایڈز۔) تھرموکرونومیٹری پر 11 ویں بین الاقوامی کانفرنس کی کارروائی، اینکریج الاسکا، ستمبر 2008، پی۔ 87-89۔ برنٹ، ایم، اور گارور، جے آئی، 2005، باب 8: ڈیٹریٹل زرکون کا فشن ٹریک تجزیہ، پی ڈبلیو میں۔ رینرز، اور ٹی۔ اے۔ ایہلرز، (ایڈز۔ )، کم درجہ حرارت تھرموکرونولوجی: تکنیک، تشریحات، اور ایپلی کیشنز، منرلجی اور جیو کیمسٹری سیریز میں جائزے، v. 58، p. 205-237۔ ریڈیو میٹرک ڈیٹنگ نیوکلیئر فشن یورینیم