雖然有過質疑,但長期以來,科學家認為兩種常見的鈾同位素——U235和U238在地球礦物質中的比例是不變的。最近,美國科學家利用先進設備進行的一項高精度研究,找到了這兩種同位素比例會發生顯著變化的確鑿證據。他們會在即將召開的美國地質學會年會上公布這一結果。
進行該項研究的美國伊利諾伊大學的Charles J. Bopp表示,“新的測量也為自然界中的核場漂移(nuclear field shift)提供了首個證據。”不過,鈾同位素比例發生變化的原因目前還不清楚。
地球礦床中有兩種形式的鈾礦,一種是巖漿巖型的,它由熱液作用形成,另一種是沉積(砂巖)型的,它是鈾在地下水中發生化學變化而成。1976年,George Cowan和Hans Adler對世界各地的鈾礦形成的六氟化鈾氣體進行了質譜分析,結果發現,其中U-235和U-238的比例有輕微的偏移。源自巖漿型礦石的氣體中,U-235的比例較高,而源自沉積型的U-235比例較低。不過,當時的實驗誤差比得出的同位素偏差還要大,因此可信度不高。
在最新的研究中,伊利諾伊大學地球化學實驗室的Craig Lundstrom教授和Bopp利用“多接收電感耦合等離子體質譜儀”(MC-ICPMS),以更高的精度對3塊砂巖型和3塊巖漿巖型鈾礦進行了多次重復實驗,得到了鈾同位素比例變化的相同結論。
Bopp表示,“重復實驗表明,砂巖型鈾礦中U-235比例比巖漿巖型大約低1/mil,這是一個相當巨大的差異。”
研究人員認為,這種鈾U-235同位素的貧化很可能是地球核場漂移作用的結果。不過,其中的具體機制還不清楚。Bopp表示,只有對單一地點鈾礦的更加深入研究,才可能弄清楚U-235減少是由生物過程還是非生物過程引起的。