Radiomeetriline dateerimine
Radiomeetriline dateerimine (mida sageli nimetatakse radioaktiivseks dateerimiseks) on viis teada saada, kui vana on midagi. Meetodiga võrreldakse looduslikult esinevate radioaktiivsete isotoopide ja nende laguproduktide kogust proovides. Meetod kasutab teadaolevaid lagunemiskiirusi. See on geokronoloogias kõige enam kasutatav meetod, mis on peamine viis kivimite ja muude geoloogiliste tunnuste vanuse, sealhulgas Maa enda vanuse määramiseks.
Seda kasutatakse mitmesuguste looduslike ja tehismaterjalide dateerimiseks. Fossiile võib dateerida, võttes kivimiproovid kivimitest fossiili algse asukoha kohal ja all. Radiomeetrilist dateerimist kasutatakse ka arheoloogiliste materjalide, sealhulgas iidsete esemete dateerimiseks.
Geoloogilise ajaskaala kindlaksmääramiseks kasutatakse radiomeetrilisi dateerimismeetodeid. Tuntuimad meetodid on radiosüsiniku dateerimine, kaalium-argoon dateerimine ja uraan-plii dateerimine.
Rootsis Ystadist umbes kümme kilomeetrit kagus asuva Kåseberga Ale kivid dateeriti 600 . aastasse pKr, kasutades süsinik-14 meetodit orgaanilise materjali suhtes, mis leiti leiukohast.
Radioaktiivne lagunemine
Kogu tavaline aine koosneb keemiliste elementide kombinatsioonidest, millest igaühel on oma aatomiarv, mis näitab aatomituuma prootonite arvu. Elemendid esinevad eri isotoopidena, kusjuures iga elemendi isotoop erineb neutronite arvu poolest tuumas. Konkreetse elemendi konkreetset isotoopi nimetatakse nukliidiks. Mõned nukliidid on looduslikult ebastabiilsed. See tähendab, et mingil ajahetkel muutub sellise nukliidi aatom radioaktiivse lagunemise teel spontaanselt teistsuguseks nukliidiks. Lagunemine võib toimuda osakeste (tavaliselt elektronide (beeta lagunemine), positronide või alfaosakeste) emissiooni või spontaanse tuumalõhustumise ja elektronide püüdmise teel.
Vanuse võrrand
Matemaatiline väljend, mis seostab radioaktiivset lagunemist geoloogilise ajaga, on järgmine:
D = D 0+ N(eλt - 1)
kus
t on valimi vanus,
D on tütarisotoobi aatomite arv proovis,
D0 on tütarisotoobi aatomite arv algkoostises,
N on lähteisotoobi aatomite arv proovis ja
λ on lähteisotoobi lagunemiskonstant, mis on võrdne lähteisotoobi radioaktiivse poolväärtusaja pöördväärtusega, korrutatuna loodusliku logaritmiga 2.
See võrrand kasutab teavet lähte- ja tütarisotoopide kohta materjali tahkumise ajal. See on enamiku isotoopsüsteemide puhul hästi teada. Vanuse võrrandi graafiliseks lahendamiseks kasutatakse isokroni (sirgjooneline graafik) joonistamist. See näitab proovi vanust ja algset koostist.
Samarium-neodüümi (Sm/Nd) isokrondiagramm proovide kohta. Suurest düüvist, Zimbabwe. Vanus on arvutatud isokroni (joone) tõusu ja algkoostis isokroni ja y-telje lõikepunktist.
Eeltingimused
Meetod toimib kõige paremini, kui ei ema-nukliid ega tütartoode ei sisene ega lahku materjalist pärast selle moodustumist. Kõik, mis muudab kahe isotoobi (alg- ja tütarfunktsiooni) suhtelist kogust, tuleb märkida ja võimaluse korral vältida. Väljastpoolt tulev saastumine või isotoopide kadumine mis tahes ajal pärast kivimi algset moodustumist muudaks tulemust. Seetõttu on oluline omada võimalikult palju teavet dateeritava materjali kohta ja kontrollida võimalikke muutumise märke.
Mõõtmisi tuleks teha proovide põhjal, mis on võetud kivimkeha eri osadest. See aitab tasakaalustada kuumutamise ja kokkusurumise mõju, mida kivim võib oma pika ajaloo jooksul kogeda. Proovi vanuse kinnitamiseks võib olla vaja erinevaid dateerimismeetodeid. Näiteks Lääne-Gröönimaa Amitsoqi gneisside uuringus kasutati kaheteistkümne proovi uurimiseks viit erinevat radiomeetrilist dateerimismeetodit ja saadi 30 miljoni aasta täpsusega üksmeel vanusele 3640 miljonit aastat.
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Mis on radiomeetriline dateerimine?
V: Radiomeetriline dateerimine (sageli nimetatakse ka radioaktiivseks dateerimiseks) on viis, kuidas teada saada, kui vana on miski. See kasutab tuntud lagunemiskiirust, et võrrelda looduslikult esineva radioaktiivse isotoobi ja selle laguproduktide kogust proovides.
K: Millised on mõned näited materjalidest, mida saab dateerida radiomeetrilise dateerimise abil?
V: Radiomeetrilist dateerimist saab kasutada mitmesuguste looduslike ja inimtekkeliste materjalide, sealhulgas fossiilide, arheoloogiliste materjalide ja iidsete esemete dateerimiseks.
K: Kuidas toimib radiomeetriline dateerimine?
V: Radiosüsiniku dateerimine toimib kivimiproovide võtmise teel fossiili algsest asukohast ülalt ja alt. Seejärel kasutatakse meetodi puhul teadaolevat lagunemiskiirust, et hinnata uuritava materjali vanust.
K: Millised on mõned levinud meetodid, mida kasutatakse radiomeetrilisel dateerimisel?
V: Radiomeetrilises dateerimises kasutatavad üldised meetodid on radiosüsiniku dateerimine, kaalium-argoon dateerimine ja uraan- plii dateerimine.
K: Kuidas kasutatakse radiomeetrilist dateerimist geoloogilise ajaskaala määramiseks?
V: Radiomeetrilisi dateerimismeetodeid kasutatakse geoloogilise ajaskaala kindlaksmääramiseks, andes täpseid hinnanguid selle kohta, millal teatud sündmused toimusid või millal teatud materjalid tekkisid.
K: Kas radiomeetrilisi andmeid on võimalik kasutada elusorganismide puhul?
V: Ei, radiomeetrilisi andmeid ei ole võimalik kasutada elusorganismide puhul, kuna need ei sisalda looduslikult esinevaid radioaktiivseid isotoope, mida saaks selle meetodiga mõõta.
