über die Anwendbarkeit der Be¹⁰-Methode zur Messung kosmischer Strahlungsintensität und der Ablagerungsgeschwindigkeit von Tiefseesedimenten vor einigen Millionen Jahren

Zusammenfassung

In einer früheren Arbeit [1] haben wir darauf hingewiesen, daß unter den Kernbruchstücken, welche die kosmische Strahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre hinterläßt, sich auch radioaktive Kerne des Berylliumisotopes Be¹⁰ befinden müssen, und daß dieses Isotop, wegen seiner langen Halbwertszeit von 2,7 Millionen Jahren, falls es sich auf dem tiefen Meeresgrund anlagert, sich gut dazu eignen sollte, die Geschwindigkeit des Sedimentationsprozesses, sowie den Zeitverlauf der kosmischen Strahlungsintensität während der letzten paar Millionen Jahren, zu bestimmen.

Da es gelungen ist, Be¹⁰ in ungefähr der vorher gesagten Menge in Sedimenten aus dem östlichen Pazifischen Ozean nachzuweisen [2], [3], scheint es zweckmäßig, die Nützlichkeit dieses Isotopes für geologische Altersbestimmungen gründlicher zu untersuchen.

Der jährliche Niederschlag von Be¹⁰ in der Jetztzeit wurde auf Grund des im Regen vorhandenen Be⁷ [4], [5], [6] und anderer kürzlich entdeckter kurzlebiger Isotope [7], [8], [9] berechnet. Der so berechnete Wert von 2,35 · 10⁶ B¹⁰-Kernen pro cm² pro Jahr stimmt innerhalb der Fehlergrenzen gut mit der aus den Meßergebnissen abgeleiteten heutigen Niederschlagsmenge überein.

Die vorliegenden Meßresultate sind noch nicht sehr genau; immerhin lassen sie, unter glaubhaften, jedoch noch nicht voll bewiesenen Voraussetzungen, gewisse Schlüsse zu:

Die Ablagerungsgeschwindigkeit an der von uns gemessenen Stelle des Meeresbodens liegt zwischen 3,9 und 7,5 mm pro 1000 Jahren, d.h. sie ist etwa doppelt so groß als die meisten vorliegenden Schätzungen, ist jedoch mit anderen experimentell ermittelten Tatsachen keineswegs in Widerspruch.

Das Alter der tiefsten von uns untersuchten Schicht liegt zwischen 1,67 und 3,2 Millionen Jahren. Wenn man den größeren Wert benutzt, ergibt sich, daß die kosmische Strahlung damals etwa um 10% kleiner war als heute. Wenn man den niedrigeren Wert einsetzt, ergibt sich eine kosmische Strahlungsintensität, die damals ungefähr um 50% größer war als heute. Der wahrscheinlichste Wert entspricht einem Alter der tiefsten Schicht von 2,5 Millionen Jahren und einer Strahlungsintensität, die um weniger als 5% von der heutigen abweicht.

Die hier abgeleiteten Resultate können zunächst nur als provisorisch angesehen werden, da einige Annahmen gemacht wurden, die noch der Bestätigung durch zahlreiche und genauere Messungen bedürfen.