Интереcно о науке

Радиоактивное датирование – это расчет возраста вещества путем оценки отношения количества радиоактивного материала к количеству продукта его распада. Этот метод оценки возраста используется в таких науках как геология, антропология, археологии и других областях.

Этот метод основан на том факте, что половина объема радиоактивного изотопа элемента распадается в изотоп другого элемента за фиксированный период времени, называемый периодом полураспада. Таким образом, возраст вещества может быть определен, даже если это миллиарды лет, если в нем находятся изотопы вещества с достаточно большим периодом полураспада.

Радиоактивные изотопы, которые используются для датирования горных пород, имеют очень длительный период полураспада. Обычно для этого используется уран 238. Период его полураспада около 4,5 млрд. лет. Уран 238 распадается в изотопы другого вещества, которые в свою очередь также распадаются, но уже в более стабильные вещества. Серия таких метаморфоз заканчивается на свинце 206. Поэтому ученые, подсчитав отношение урана 238 к свинцу 206 в какой-либо горной породе, могут его датировать. Для максимально точного определения возраста можно подсчитать отношение не только урана и свинца, но и других продуктов в серии распада.

Другими изотопами, используемыми в радиоактивном датировании пород, являются уран 235, который превращается в свинец 207, торий 232, распадающийся в свинец 208, рубидий 87 превращающийся в стронций 87, а также калий 40 распадающийся в аргон 40.

Возраст органического материала (растительного или животного происхождения) до 50 000 лет может быть датирован с помощью радиоуглеродного метода. При этом используется изотоп углерода 14, который имеет период полураспада 5730 лет. Обычный углерод имеет массу 12 и является устойчивым веществом.

Изотоп углерода 14 постоянно образуется в атмосфере земли в процессе воздействия солнечных лучей на азот в атмосфере. Растения поглощают углерод 14 в составе диоксида углерода во время фотосинтеза. Животные поглощают углерод 14 поедая растения, которые получили его вышеописанным способом. Когда растение или животное умирает, то, соответственно, оно перестает поглощать углерод 14. Со временем этот изотоп распадается в азот.

Ученые могут определить возраст живого организма или растения сравнивая количество углерода 14 в найденных останках с объемом углерода 14, которое присутствует в живом организме. Однако главная проблема заключается в том, что в разные периоды времени в атмосфере было разное количество углерода 14. Поэтому ученым предварительно нужно узнать это величину. Обычно она определяется путем сравнения данных полученных с помощью радиоуглеродного и другими радиоактивными методами датирования.

Еще один метода радиоактивного датирования позволяет определить возраст веществам путем подсчета крошечных следов, оставляемых на цирконе или некоторых других материалов после расщепления урана. На сегодняшний день этот метод позволяет датировать материалы до 4 млрд. лет.