Rádiometrické datovanie
Rádiometrické datovanie (často nazývané rádioaktívne datovanie) je spôsob, ako zistiť, aké staré niečo je. Metóda porovnáva množstvo prirodzene sa vyskytujúceho rádioaktívneho izotopu a jeho produktov rozpadu vo vzorkách. Metóda využíva známe rýchlosti rozpadu. Je to najpoužívanejšia metóda geochronológie, ktorá je hlavným spôsobom zisťovania veku hornín a iných geologických prvkov vrátane veku samotnej Zeme.
Používa sa na datovanie mnohých druhov prírodných a umelých materiálov. Skameneliny možno datovať odobratím vzoriek hornín z miesta nad a pod pôvodnou polohou skameneliny. Rádiometrické datovanie sa používa aj na datovanie archeologických materiálov vrátane starovekých artefaktov.
Na určenie geologickej časovej škály sa používajú rádiometrické metódy datovania. Medzi najznámejšie techniky patrí rádiouhlíkové datovanie, datovanie draslíkom a olovom a uránom.
Aleove kamene v Kåseberge, približne desať kilometrov juhovýchodne od Ystadu vo Švédsku, boli datované do roku 600 n. l. pomocou metódy Carbon-14 na organickom materiáli nájdenom na lokalite.
Rádioaktívny rozpad
Všetky bežné látky sa skladajú z kombinácií chemických prvkov, z ktorých každý má svoje atómové číslo, ktoré udáva počet protónov v atómovom jadre. Prvky existujú v rôznych izotopoch, pričom každý izotop prvku sa líši počtom neutrónov v jadre. Konkrétny izotop určitého prvku sa nazýva nuklid. Niektoré nuklidy sú prirodzene nestabilné. To znamená, že v určitom okamihu sa atóm takéhoto nuklidu samovoľne zmení na iný nuklid rádioaktívnym rozpadom. K rozpadu môže dôjsť emisiou častíc (zvyčajne elektrónov (beta rozpad), pozitrónov alebo alfa častíc) alebo spontánnym jadrovým štiepením a záchytom elektrónov.
Rovnica veku
Matematický výraz, ktorý spája rádioaktívny rozpad s geologickým časom, je:
D = D 0+ N(eλt - 1)
kde
t je vek vzorky,
D je počet atómov dcérskeho izotopu vo vzorke,
D0 je počet atómov dcérskeho izotopu v pôvodnom zložení,
N je počet atómov materského izotopu vo vzorke a
λ je rozpadová konštanta materského izotopu, ktorá sa rovná obrátenej hodnote polčasu rozpadu materského izotopu krát prirodzený logaritmus 2.
Táto rovnica využíva informácie o materských a dcérskych izotopoch v čase tuhnutia materiálu. Toto je dobre známe pre väčšinu izotopových systémov. Na grafické riešenie rovnice veku sa používa vykreslenie izochróny (priamočiareho grafu). Ukazuje vek vzorky a pôvodné zloženie.
Samárium-neodýmový (Sm/Nd) izochrónový graf vzoriek z Veľkej hrádze v Zimbabwe. Vek sa vypočíta zo sklonu izochróny (čiary) a pôvodné zloženie z priesečníka izochróny s osou y.
Predpoklady
Metóda funguje najlepšie, ak materský nuklid ani dcérsky produkt nevstupujú do materiálu ani ho neopúšťajú po jeho vzniku. Treba si všimnúť čokoľvek, čo mení relatívne množstvo oboch izotopov (pôvodného a dcérskeho), a podľa možnosti sa tomu vyhnúť. Kontaminácia zvonku alebo strata izotopov v ktoromkoľvek čase od pôvodného vzniku horniny by zmenila výsledok. Preto je nevyhnutné mať čo najviac informácií o datovanom materiáli a skontrolovať, či sa v ňom nevyskytujú známky zmien.
Merania by sa mali vykonať na vzorkách z rôznych častí horninového telesa. To pomáha čeliť účinkom zahrievania a stláčania, ktoré môže hornina zažiť počas svojej dlhej histórie. Na potvrdenie veku vzorky môžu byť potrebné rôzne metódy datovania. Napríklad v štúdii gnejsov Amitsoq zo západného Grónska sa na preskúmanie dvanástich vzoriek použilo päť rôznych rádiometrických metód datovania a dosiahla sa zhoda s presnosťou na 30 miliónov rokov pri určení veku 3 640 miliónov rokov.
Súvisiace stránky
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to rádiometrické datovanie?
Odpoveď: Rádiometrické datovanie (často nazývané aj rádioaktívne datovanie) je spôsob, ako zistiť, aké staré niečo je. Využíva známe rýchlosti rozpadu na porovnanie množstva prirodzene sa vyskytujúceho rádioaktívneho izotopu a jeho produktov rozpadu vo vzorkách.
Otázka: Aké sú príklady materiálov, ktoré možno datovať pomocou rádiometrického datovania?
Odpoveď: Rádiometrické datovanie možno použiť na datovanie mnohých druhov prírodných a človekom vytvorených materiálov vrátane fosílií, archeologických materiálov a starovekých artefaktov.
Otázka: Ako funguje rádiokarbónové datovanie?
Odpoveď: Rádiouhlíkové datovanie funguje tak, že sa odoberú vzorky hornín z miesta nad a pod pôvodnou polohou fosílie. Metóda potom využíva známe rýchlosti rozpadu na odhad veku skúmaného materiálu.
Otázka: Aké bežné techniky sa používajú pri rádiometrickom datovaní?
Odpoveď: Medzi bežné techniky používané pri rádiometrickom datovaní patrí rádiouhlíkové datovanie, datovanie pomocou draslíka a arónu a datovanie pomocou uránu a olova.
Otázka: Ako sa rádiometrické datovanie používa na stanovenie geologickej časovej stupnice?
Odpoveď: Metódy rádiometrického datovania sa používajú na stanovenie geologickej časovej škály tým, že poskytujú presné odhady, kedy došlo k určitým udalostiam alebo kedy sa vytvorili určité materiály.
Otázka: Je možné použiť rádiometrické metódy na živé organizmy?
Odpoveď: Nie, rádiometrické datovanie nie je možné použiť na živé organizmy, pretože neobsahujú žiadne prirodzene sa vyskytujúce rádioaktívne izotopy, ktoré by sa dali merať touto technikou.
