Radiometriskā datēšana
Radiometriskā datēšana (bieži dēvēta par radioaktīvo datēšanu) ir veids, kā noskaidrot, cik vecs ir kāds priekšmets. Ar šo metodi salīdzina dabā sastopamā radioaktīvā izotopa un tā sabrukšanas produktu daudzumu paraugos. Metode izmanto zināmus sabrukšanas ātrumus. Tā ir visbiežāk izmantotā metode ģeohronoloģijā, kas ir galvenais veids, kā noskaidrot iežu un citu ģeoloģisko objektu, tostarp pašas Zemes, vecumu.
To izmanto, lai datētu daudzus dabiskus un mākslīgus materiālus. Fosilijas var datēt, paņemot iežu paraugus no iežiem virs un zem fosilijas sākotnējās atrašanās vietas. Radiometrisko datēšanu izmanto arī arheoloģisko materiālu, tostarp senu artefaktu, datēšanai.
Lai noteiktu ģeoloģisko laika skalu, tiek izmantotas radiometriskās datēšanas metodes. Vispazīstamākās metodes ir radioglekļa datēšana, kālija-argona datēšana un urāna-svina datēšana.
Alē akmeņi Kēsebergā, kas atrodas apmēram desmit kilometrus uz dienvidaustrumiem no Īstadas, Zviedrijā, tika datēti ar 600. gadu pēc Kristus dzimšanas, izmantojot oglekļa-14 metodi, kas tika izmantota uz šajā vietā atrastā organiskā materiāla.
Radioaktīvā sabrukšana
Visa parastā matērija sastāv no ķīmisko elementu kombinācijām, un katram no tiem ir savs atomu numurs, kas norāda protonu skaitu atoma kodolā. Elementiem ir dažādi izotopi, un katrs elementa izotops atšķiras ar neitronu skaitu kodolā. Konkrēta elementa izotopu sauc par nuklīdu. Daži nuklīdi ir dabiski nestabili. Tas nozīmē, ka kādā brīdī šāda nuklīda atoms, radioaktīvi sadaloties, spontāni pārvērtīsies citā nuklīdā. Sadalīšanās var notikt, emitējot daļiņas (parasti elektronus (beta sabrukšana), pozitronus vai alfa daļiņas) vai spontāni sadaloties kodoliem un uztverot elektronus.
Vecuma vienādojums
Matemātiskā izteiksme, kas saista radioaktīvo sabrukšanu ar ģeoloģisko laiku, ir šāda:
D = D 0+ N(eλt - 1)
kur
t ir izlases vecums,
D ir meitas izotopa atomu skaits paraugā,
D0 ir meitas izotopa atomu skaits sākotnējā sastāvā,
N ir mātes izotopa atomu skaits paraugā, un
λ ir izejas izotopa sabrukšanas konstante, kas vienāda ar izejas izotopa radioaktīvā pusperioda apgriezto vērtību, reizinātu ar dabisko logaritmu 2.
Šajā vienādojumā izmanto informāciju par mātes un meitas izotopiem laikā, kad materiāls sacietēja. Tas ir labi zināms lielākajai daļai izotopu sistēmu. Lai grafiski atrisinātu vecuma vienādojumu, izmanto izohrona (taisnlīnijas grafika) attēlošanu. Tas parāda parauga vecumu un sākotnējo sastāvu.
Samārija-neodīma (Sm/Nd) izohrona diagramma paraugiem no Lielā dīķa, Zimbabve. Vecums aprēķināts pēc izohrona slīpuma (līnija), bet sākotnējais sastāvs - pēc izohrona krustošanās ar y asi.
Priekšnosacījumi
Šī metode vislabāk darbojas, ja ne mātes nuklīds, ne meitas produkts pēc tā veidošanās neiekļūst materiālā vai izkļūst no tā. Jāņem vērā jebkas, kas maina abu izotopu (sākotnējā un meitas) relatīvo daudzumu, un, ja iespējams, no tā jāizvairās. Piesārņojums no ārpuses vai izotopu zudums jebkurā brīdī no ieža sākotnējā veidošanās brīža mainītu rezultātu. Tāpēc ir svarīgi iegūt pēc iespējas vairāk informācijas par datējamo materiālu un pārbaudīt, vai nav iespējamas izmaiņas pazīmes.
Mērījumi jāveic paraugiem no dažādām iežu ķermeņa daļām. Tas palīdz novērst karstuma un saspiešanas ietekmi, ko iezis var piedzīvot savā ilgajā vēsturē. Lai apstiprinātu parauga vecumu, var būt nepieciešamas dažādas datēšanas metodes. Piemēram, pētījumā par Amitsoq gneisiem no Grenlandes rietumu daļas tika izmantotas piecas dažādas radiometriskās datēšanas metodes, lai pārbaudītu divpadsmit paraugus, un tika iegūta vienprātība ar 30 miljonu gadu precizitāti attiecībā uz 3640 gadu vecumu.
Saistītās lapas
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir radiometriskā datēšana?
A: Radiometriskā datēšana (bieži saukta par radioaktīvo datēšanu) ir veids, kā noskaidrot, cik vecs ir kāds priekšmets. Tā izmanto zināmus sabrukšanas ātrumus, lai salīdzinātu dabā sastopamā radioaktīvā izotopa un tā sabrukšanas produktu daudzumu paraugos.
J: Kādi ir daži piemēri materiāliem, kurus var datēt, izmantojot radiometrisko datēšanu?
A: Radiometrisko datēšanu var izmantot, lai datētu daudzus dabiskus un cilvēka radītos materiālus, tostarp fosilijas, arheoloģiskos materiālus un senus artefaktus.
J: Kā darbojas radioglekļa datēšana?
A: Radioglekļa datēšana notiek, ņemot iežu paraugus no iežiem virs un zem fosilijas sākotnējās atrašanās vietas. Pēc tam, lai noteiktu pētāmā materiāla vecumu, metode izmanto zināmus sabrukšanas ātrumus.
J: Kādi ir daži radiometriskajā datēšanā izmantotie paņēmieni?
A: Radiometriskajā datēšanā parasti izmanto radioglekļa datēšanu, kālija-argona datēšanu un urāna-svina datēšanu.
J: Kā radiometrisko datēšanu izmanto, lai noteiktu ģeoloģisko laika skalu?
A: Radiometriskās datēšanas metodes izmanto, lai noteiktu ģeoloģiskā laika skalu, sniedzot precīzus aprēķinus par to, kad notika konkrēti notikumi vai kad veidojās konkrēti materiāli.
J: Vai ir iespējams izmantot radiometriskos datus dzīviem organismiem?
A: Nē, radiometriskos datus nav iespējams izmantot dzīviem organismiem, jo tie nesatur dabā sastopamus radioaktīvos izotopus, kurus var izmērīt ar šo metodi.
