Radiometrično datiranje
Radiometrično datiranje (pogosto imenovano radioaktivno datiranje) je način ugotavljanja starosti nečesa. Metoda primerja količino naravno prisotnega radioaktivnega izotopa in njegovih razpadnih produktov v vzorcih. Metoda uporablja znane hitrosti razpadanja. To je najpogosteje uporabljena metoda v geokronologiji, ki je glavni način za ugotavljanje starosti kamnin in drugih geoloških značilnosti, vključno s starostjo same Zemlje.
Uporablja se za datiranje številnih vrst naravnih in umetnih materialov. Fosile lahko datiramo tako, da vzamemo vzorce kamnin nad in pod prvotnim položajem fosila. Radiometrično datiranje se uporablja tudi za datiranje arheoloških materialov, vključno s starodavnimi artefakti.
Za določitev geološke časovne lestvice se uporabljajo radiometrične metode datiranja. Med najbolj znanimi tehnikami so radiokarbonsko datiranje, datiranje s kalijevim argonom in datiranje z uranovim svincem.
Alejevi kamni v Kåsebergi, približno deset kilometrov jugovzhodno od Ystada na Švedskem, so bili datirani v leto 600 našega štetja z metodo ogljika-14 na organskem materialu, ki so ga našli na najdišču.
Radioaktivni razpad
Vsa običajna snov je sestavljena iz kombinacij kemijskih elementov, od katerih ima vsak svoje atomsko število, ki označuje število protonov v atomskem jedru. Elementi obstajajo v različnih izotopih, pri čemer se vsak izotop elementa razlikuje po številu nevtronov v jedru. Izotop določenega elementa se imenuje nuklid. Nekateri nuklidi so naravno nestabilni. To pomeni, da se bo atom takšnega nuklida v nekem trenutku z radioaktivnim razpadom spontano spremenil v drug nuklid. Razpad se lahko zgodi z emisijo delcev (običajno elektronov (razpad beta), pozitronov ali delcev alfa) ali s spontano jedrsko cepitvijo in zajetjem elektronov.
Enačba starosti
Matematični izraz, ki povezuje radioaktivni razpad z geološkim časom, je:
D = D 0+ N(eλt - 1)
kjer je
t je starost vzorca,
D je število atomov hčerinskega izotopa v vzorcu,
D0 je število atomov hčerinskega izotopa v prvotni sestavi,
N je število atomov matičnega izotopa v vzorcu in
λ je razpadna konstanta starševskega izotopa, ki je enaka obratni vrednosti radioaktivnega razpolovnega časa starševskega izotopa, pomnoženi z naravnim logaritmom 2.
Ta enačba uporablja podatke o matičnih in hčerinskih izotopih v času strjevanja materiala. To je dobro znano za večino izotopskih sistemov. Za grafično rešitev enačbe starosti se uporablja izohron (premica). Prikazuje starost vzorca in prvotno sestavo.
Samarij-neodimova (Sm/Nd) izohronska krivulja vzorcev iz Velike groblje, Zimbabve. Starost je izračunana iz naklona izohrona (črta), prvotna sestava pa iz presečišča izohrona z osjo y.
Predpogoji
Metoda se najbolje obnese, če niti matični nuklid niti hčerinski produkt po nastanku ne vstopita v snov ali jo zapustita. Upoštevati je treba vse, kar spreminja relativne količine obeh izotopov (prvotnega in hčerinskega), in se temu izogniti, če je le mogoče. Onesnaženje od zunaj ali izguba izotopov v katerem koli trenutku od prvotnega nastanka kamnine bi spremenila rezultat. Zato je nujno imeti čim več informacij o datiranem materialu in preveriti morebitne znake sprememb.
Meritve je treba opraviti na vzorcih iz različnih delov kamnine. To pomaga preprečiti učinke segrevanja in stiskanja, ki jih lahko kamnina doživi v svoji dolgi zgodovini. Za potrditev starosti vzorca so lahko potrebne različne metode datiranja. V študiji gnajsov Amitsoq iz zahodne Grenlandije je bilo na primer pri preučevanju dvanajstih vzorcev uporabljenih pet različnih metod radiometričnega datiranja, pri čemer se je starost 3 640 milijonov let ujemala z natančnostjo 30 milijonov let.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je radiometrično datiranje?
O: Radiometrično datiranje (pogosto imenovano radioaktivno datiranje) je način ugotavljanja starosti stvari. Pri tem se za primerjavo količine naravno prisotnega radioaktivnega izotopa in njegovih razpadnih produktov v vzorcih uporabljajo znane hitrosti razpadanja.
V: Kateri so primeri materialov, ki jih je mogoče datirati z radiometričnim datiranjem?
O: Radiometrično datiranje se lahko uporablja za datiranje številnih vrst naravnih in umetnih materialov, vključno s fosili, arheološkimi materiali in starimi artefakti.
V: Kako deluje radiokarbonsko datiranje?
O: Radiokarbonsko datiranje poteka tako, da se odvzamejo vzorci kamnin nad in pod prvotnim položajem fosila. Metoda nato na podlagi znanih stopenj razpadanja oceni starost preučevanega materiala.
V: Katere tehnike se pogosto uporabljajo pri radiometričnem datiranju?
O: Pogoste tehnike, ki se uporabljajo pri radiometričnem datiranju, so radiokarbonsko datiranje, datiranje s kalijevim argonom in datiranje z uranovim svincem.
V: Kako se radiometrično datiranje uporablja za določitev geološke časovne lestvice?
O: Metode radiometričnega datiranja se uporabljajo za določanje geološke časovne lestvice, saj zagotavljajo natančne ocene, kdaj so se zgodili določeni dogodki ali kdaj so nastali določeni materiali.
V: Ali je mogoče radiometrične podatke uporabiti za žive organizme?
O: Ne, radiometričnih podatkov ni mogoče uporabljati na živih organizmih, saj ti ne vsebujejo naravnih radioaktivnih izotopov, ki bi jih bilo mogoče meriti s to tehniko.
