Radiometrikus kormeghatározás
A radiometrikus kormeghatározás (gyakran radioaktív kormeghatározásnak is nevezik) egy módja annak, hogy kiderítsük, milyen idős valami. A módszer a természetben előforduló radioaktív izotóp és bomlástermékeinek mennyiségét hasonlítja össze a mintákban. A módszer ismert bomlási sebességeket használ. Ez a geokronológia leggyakrabban használt módszere, a kőzetek és más geológiai jellemzők korának megismerésének fő módja, beleértve magának a Földnek a korát is.
Sokféle természetes és mesterséges anyag datálására használják. A fosszíliákat úgy lehet datálni, hogy kőzetmintákat vesznek a fosszília eredeti helye fölött és alatt. A radiometrikus kormeghatározást régészeti anyagok, köztük ősi leletek datálására is használják.
A radiometrikus kormeghatározási módszereket a geológiai időskála meghatározására használják. A legismertebb technikák közé tartozik a radiokarbon kormeghatározás, a kálium-argon kormeghatározás és az urán-ólom kormeghatározás.
A svédországi Ystadtól mintegy tíz kilométerre délkeletre fekvő Kåsebergában található Ale-köveket a helyszínen talált szerves anyagokon végzett szén-14 módszerrel Kr. u. 600-ra datálták.
Radioaktív bomlás
Minden közönséges anyag kémiai elemek kombinációiból áll, amelyek mindegyike saját atomszámmal rendelkezik, ami az atommagban lévő protonok számát jelzi. Az elemek különböző izotópokban léteznek, és az egyes izotópok az atommagban lévő neutronok számában különböznek. Egy adott elem egy adott izotópját nuklidnak nevezzük. Egyes nuklidok természetüknél fogva instabilak. Ez azt jelenti, hogy egy adott időpontban egy ilyen nuklid atomja radioaktív bomlással spontán átalakul egy másik nukliddá. A bomlás történhet részecskék (általában elektronok (béta-bomlás), pozitronok vagy alfa-részecskék) kibocsátásával vagy spontán maghasadással, illetve elektronbefogással.
Az életkori egyenlet
A matematikai kifejezés, amely a radioaktív bomlást a geológiai időhöz kapcsolja, a következő:
D = D 0+ N(eλt - 1)
ahol
t a minta életkora,
D a mintában lévő leányizotóp atomjainak száma,
D0 a leányizotóp atomjainak száma az eredeti összetételben,
N az alapizotóp atomjainak száma a mintában, és
λ az alapizotóp bomlási állandója, amely egyenlő az alapizotóp radioaktív felezési idejének fordítottjával és a 2 természetes logaritmusával.
Ez az egyenlet az anya- és leányizotópokra vonatkozó információkat használja az anyag megszilárdulásának időpontjában. Ez a legtöbb izotóprendszer esetében jól ismert. A koregyenlet grafikus megoldására egy izokron (egyenes vonalú grafikon) felrajzolása szolgál. Megmutatja a minta korát és az eredeti összetételt.
Szamárium-neodímium (Sm/Nd) izokron diagram a zimbabwei Great Dyke-ból származó mintákról. A kort az izokron meredekségéből (vonal), az eredeti összetételt pedig az izokron és az y-tengely metszéspontjából számították ki.
Preconditions
A módszer akkor működik a legjobban, ha sem az anyanuklid, sem a leánytermék nem lép be az anyagba, illetve nem hagyja el azt a keletkezése után. Bármit, ami megváltoztatja a két izotóp (eredeti és leánytermék) relatív mennyiségét, fel kell jegyezni, és lehetőség szerint kerülni kell. A kívülről érkező szennyeződés, vagy az izotópoknak a kőzet eredeti keletkezése óta bármikor bekövetkező elvesztése megváltoztatná az eredményt. Ezért lényeges, hogy a lehető legtöbb információval rendelkezzünk a keltezendő anyagról, és ellenőrizzük az esetleges elváltozás jeleit.
A méréseket a kőzettest különböző részeiből vett mintákon kell elvégezni. Ez segít ellensúlyozni a felmelegedés és összenyomódás hatásait, amelyeket a kőzet hosszú története során tapasztalhat. Egy minta korának megerősítéséhez különböző kormeghatározási módszerekre lehet szükség. Például a nyugat-grönlandi Amitsoq gneiszek vizsgálata során öt különböző radiometrikus kormeghatározási módszert alkalmaztak tizenkét minta vizsgálatához, és 30 millió éven belüli egyezést értek el a 3640 millióm évről.
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
K: Mi az a radiometrikus kormeghatározás?
V: A radiometrikus kormeghatározás (gyakran radioaktív kormeghatározásnak is nevezik) egy módja annak, hogy kiderítsük, milyen idős valami. Ismert bomlási rátákat használ, hogy összehasonlítsa egy természetben előforduló radioaktív izotóp és bomlástermékeinek mennyiségét a mintákban.
K: Milyen anyagokat lehet például radiometrikus kormeghatározással keltezni?
V: A radiometrikus kormeghatározás sokféle természetes és ember alkotta anyag, köztük fosszíliák, régészeti anyagok és ősi leletek datálására használható.
K: Hogyan működik a radiokarbonos kormeghatározás?
V: A radiokarbonos kormeghatározás úgy működik, hogy kőzetmintákat vesznek a kövület eredeti helye fölött és alatt. A módszer ezután ismert bomlási sebességek segítségével becsüli meg a vizsgált anyag korát.
K: Melyek a radiometrikus kormeghatározás során használt gyakori technikák?
V: A radiometrikus kormeghatározás során használt gyakori technikák közé tartozik a radiokarbonos kormeghatározás, a kálium-argon kormeghatározás és az urán-ólom kormeghatározás.
K: Hogyan használják a radiometrikus datálást a geológiai időskála meghatározására?
V: A radiometrikus datálási módszereket a geológiai időskála meghatározására használják, mivel pontos becsléseket adnak arra vonatkozóan, hogy mikor történtek bizonyos események, illetve mikor alakultak ki bizonyos anyagok.
K: Lehetséges-e radiometrikus adatgyűjtést alkalmazni élő szervezeteken?
V: Nem, élő szervezeteken nem lehet radiometrikus adatmeghatározást alkalmazni, mivel azok nem tartalmaznak olyan természetben előforduló radioaktív izotópokat, amelyeket ezzel a technikával mérni lehetne.
