53Mn (T1/2=3,7 Ma) wird in extraterrestrischem Material, wie z.B. kosmischem Staub, durch Kernreaktionen an Eisen produziert, von der Erde eingefangen und dann in terrestrische Formationen eingebaut. Im Rahmen dieser Arbeit wurden erstmalig systematische 53Mn Konzentrations-Messungen in hydrogenetischen Mangankrusten aus dem Pazifik durchgeführt. Mittels der Beschleuniger-Massenspektrometrie (BMS) wurde eine sehr hohe Empfindlichkeit, bis zu 2x10-14 (53Mn/55Mn), erreicht. Das exponentielle Verhalten der 53Mn-Konzentration mit der Tiefe zeigt erstmalig, dass 53Mn, und damit auch das stabile Mn, in hydrogenetischen Krusten zeitlich immobil ist. Das Alter der Krusten lässt sich bis etwa 14 Ma bestimmen. Aufgrund des gemessenen zeitlichen Verlaufs der 53Mn-Konzentration wurde erstmalig durch Vergleich von zwei unabhängigen Messungen (53Mn und 10Be) gezeigt, dass der Zufluss von kosmischem Staub über ca. 13 Ma im Wesentlichen konstant war. Weiterhin wurde ein genauerer Wert für die Halbwertszeit von 53Mn gemessen.
Translated abstract:
53Mn (T1/2=3.7 Myr) is produced in extraterrestrial material, e.g. cosmic dust, by nuclear reactions on iron. It can be captured by the Earth and accumulated into terrestrial formations. Within this work the first systematic measurements of 53Mn concentrations in hydrogenetic manganese crusts from the Pacific have been performed. By means of accelerator mass spectrometry (AMS) high sensitivities have been achieved up to 2x10-14 (53Mn/55Mn). The exponential decrease of the 53Mn concentrations with the depth shows for the fist time that 53Mn, and therefore also the stable Mn, is basically immobile in hydrogenetic crusts. The ages of the crusts could be determined up to 14 Myr. Due to the time dependence of the measured 53Mn concentrations and by comparison of independent measurements (53Mn und 10Be) it is shown for the fist time that the flux of cosmic dust was essentially constant over about 13 Myr. Furthermore, an improved value of the half-life of 53Mn has been determined.
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