Radioizotopno datiranje
Radioizotopno datiranjeje određivanje starostimaterijalas pomoću promjenaradionuklida(radioizotopa) tijekom vremena. Ako je poznatovrijeme poluraspadai broj početnih i novonastalihnuklidau uzorku, može se odrediti starost uzorka.
Datiranje ugljikom-14,radiougljično datiranjeiliradiokarbonsko datiranjeje određivanje starostiorganskih tvarina temelju omjera brojaatomastabilnogugljikovaizotopa12C iradioaktivnogizotopa14C. Izotop14C nastaje u visokim slojevimaZemljine atmosferedjelovanjemkozmičkih zrakanadušik(14N). On se, vezan uugljikovu dioksidu(CO2), širi brzo i ravnomjerno cijelombiosferom.Njegova se količina u atmosferi nije mijenjala kroz dugo vremensko razdoblje; zapravo, bila je konstantna sve do 1950-ih, kada je testiranjemtermonuklearnog oružjau velikim količinama bio proizveden i raspršen u okoliš. Izatmosfere14C prelazi izravno ubiljkei neizravno, prekohranidbenoga lanca,u druge žive organizme. Zbog toga je uživim bićimaomjer12C i14C konstantan. Kada se smrću prekine izmjena tvari između organizma i atmosfere, radioaktivni se raspad ne zaustavlja i organske tvar počinje gubiti14C. Određivanjem preostalog14C u nekom uzorku nežive tvari može se izračunati koliko je vremena prošlo od trenutkasmrti.Vrijeme poluraspadaugljika14C iznosi 5 730godina;ustanovi li se, na primjer, da neki komaddrvetailidrvenog ugljenasadrži upola manje ugljika14C nego živostablo,zaključuje se da je taj komad drveta ili ugljena star 5 730 godina, ako sadrži samo četvrtinu količine14C koju je imao dok je drvo bilo živo, star je 11 460 godina.Geiger-Müllerovim brojilommogu se odrediti i ekstremno male količine tog izotopa. U živom drvetu od jednoga bilijuna atoma ugljika samo je jedan radioaktivan, u jednom gramu svježeg uzorka ugljika dogodi se približno 13,5 raspada u minuti. Danas se može odrediti starost organskih tvari:pergamenta,odjeće,fosila,ljudskih i životinjskihkostijui drugog, od 500 do 50 000 godina. Metoda se primjenjuje uarheologiji,antropologiji,geologiji,geofizici.[1]
Datiranje ugljikom-14 je razvioWillard Libby1949. kao profesor na Sveučilištu uChicagu.Za to je dobioNobelovu nagradu za kemiju1960.[2][3]
Radionuklidi s najdužim vremenom poluraspada (235U,238U,232Th,40K,37Rb) upotrebljavaju se za utvrđivanje starostistijena.U nizu radioaktivnih raspada oduranijailitorijadoolovaoslobađaju sealfa-čestice,koje se nakon usporavanja pretvaraju u atome helija.Helijlako napušta stijene dok su rastaljene, ali kada očvrsnu, ostaje zarobljen i nakuplja se ukristalnoj rešetki.Uspoređivanjem broja uranijevih ili torijevih atoma i broja helijevih atoma u nekom uzorku može se saznati njegova starost. Budući da se u radioaktivnim nizovima oslobađa mnogo helija, moguće je odrediti starost relativno mladih stijena od nekoliko desetaka tisuća godina, pa se metoda primjenjuje za određivanje starostifosila.
Kalijje u prirodi čest element, nalazi se u tinjcima,glini,evaporitima, a 0,001 18% kalija čini radioaktivni izotop40K, koji se raspada u stabilni izotop argona40Ar. Plemeniti plinargonlako napušta rastaljene stijene, a vrijeme od kada je stijena postala dovoljno čvrstom da zadrži argon može se doznati uspoređivanjem broja atoma izotopa40K i40Ar. Metoda je uspješna za određivanje starosti stijena starijih od 100 000 godina, a primjenjuje se u arheologiji i pri određivanju povijestivulkanskihaktivnosti. Za starije stijene, već prema tom od kojih se minerala sastoje, koriste se još irubidij-stroncijsko,uranij-olovno, torij-olovno datiranje i tako dalje. Metode se primjenjuju upaleontologiji,za određivanje starostimeteorita,stijena donesenih sMjesecai drugih starih stijena.
- ↑radioizotopno datiranje,[1]"Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, enciklopedija.hr, 2014.
- ↑Arnold, J. R.; Libby, W. F. (1949).„Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age”.Science110(2869): 678–680.DOI:10.1126/science.110.2869.678.PMID15407879.Arhivirano izoriginalana datum 2019-01-15.Pristupljeno 2015-02-07.
- ↑„Willard Frank Libby”.Arhivirano izoriginalana datum 2010-11-29.Pristupljeno 2015-02-07.