Radiometrikus randevú

Az isteni vígjáték
Kreacionizmus
Ikon kreacionizmus.svg
Futó öklök
A vicceket félretéve
  • Dendrokronológia
  • Fosszilis rekord
  • Agassiz-tó
  • A Föld forgása
Blooper orsó
Nem tévesztendő össze a szingli éjszakával ördögi sonka rádió rajongók.

Radiometrikus randevú magában foglalja a sziklák vagy más tárgyak randevúzását annak mérésével, hogy mennyiben különböznek egymástól radioaktív izotópok vagy atommagok rendelkeznek leromlott .

Tartalom

A radioaktív bomlás időtartama

Bár az az időpont, amikor bármelyikEgyedi atom a bomlás nem prognosztizálható, változó pontossággal kiszámítható az az idő, amelyben a minta adott százaléka elbomlik. Az az idő, amely a minta felének bomlásához szükséges, a fél élet az izotóp. Egyes izotópok felezési ideje hosszabb, mint a világegyetem , de ezekre továbbra is ugyanazok a törvények vonatkoznak kvantumfizika és végül el fog pusztulni, még akkor is, ha ezt egy olyan időben teszi, amikor az univerzum összes megmaradt atomját csillagászati ​​távolság választja el egymástól.

Különböző elemeket használnak a különböző időszakok randevúzására; viszonylag rövid felezési idejűek szén A -14 (vagy C) hasznos az egykor élő tárgyak (mivel ezek tartalmazzák a légköri szenet attól az időponttól kezdve, amikor életükben voltak) körülbelül tíz-ötvenezer éves társkeresésére. Lát Szénizotópos kormeghatározás . A hosszabb élettartamú izotópok sokkal régebbi időkre nyújtanak randevú információkat. A legfontosabb egy olyan izotóp mérése, amelynek volt ideje mérhető mennyiségű bomlásra, de nem annyira, hogy csak nyoma maradjon. Az adott izotópok hasznosak a felezési idejük töredékétől kezdve a felezési idejük négy vagy ötszöröséig terjedő tartományban.

Hogyan működik

Jelképesen a radioaktív bomlás folyamata a következő differenciálegyenlettel fejezhető ki, aholNa bomló magok mennyisége ésnak nekpozitív szám, az úgynevezett exponenciális bomlási állandó .

 frac {dN} {dt} = - {k N}

Ennek az egyenletnek az az értelme, hogy a magok számának időbeli változásának sebessége csak a magok számával arányos. Ez összhangban áll azzal a feltételezéssel, hogy minden bomlási esemény független, és esélye nem változik az idő múlásával.

A megoldás:



N = N_0 e ^ {- k t} !

Bomlás esetén a fenti egyenlet k állandója a következőképpen számítható:

k =  frac { ln (2)} { tau_ {1/2}}

hol begin {align} t & =  frac { tau_ {1/2}} { ln (2)}  ln  frac {N_0} {N} \ & =  tau_ {1/2}  log_2  frac {N_0} {N}  end {align}az elem felezési ideje, begin {align} N & = ( frac {13} {100}) N_0 \  frac {N_0} {N} & =  frac {100} {13}  end {align}az az idő lejárt, mivel a minta tartalmazta a kezdeti számot begin {align} t & =  frac { tau_ {1/2}} { ln (2)}  ln  frac {N_0} {N} \ & =  frac {5730} { ln (2 )}  ln  frac {100} {13} \ &  kb. 16865.776  end {align}a nuklid atomjai, ésa nuklid maradék mennyisége. Mérhetünkközvetlenül, például sugárzási detektor segítségével, és jó becslést kapjona minta kémiai összetételének elemzésével. A felezési időAz egyes nuklidokra jellemző, tiszta mintán pontosan mérhető, és ismert, hogy független a minta kémiai összetételétől, hőmérsékletétől és nyomásától. Megoldásamegadja a minta becsült életkorát:

Példa probléma

Elemzéssel megállapítják, hogy egy csontdarab eredeti szén-14-et tartalmaz 13% -ban. A szén-14 felezési ideje körülbelül 5730 év. Körülbelül hány éves a csont?

Mivel a mennyiséga 13% -át (vagy 13/100-ikát) képviseli, ebből következik, hogy

A fenti képlet segítségével:

Így a csont körülbelül 17 000 éves. (A bemeneti adataink két jelentős számmal rendelkeztek, így a pontosabb eredmény jelentése nincs értelme.)

A randevú típusai

Carbon-14 randevú

Lásd a témáról szóló fő cikket: Szénizotópos kormeghatározás

Rubidium-stroncium datálás

Ez a rubídium-izotópok stroncium-izotópokká történő bomlásán alapul, és fel lehet használni a kőzetek datálására, vagy az élőlények hozzákapcsolására azokhoz a kőzetekhez, amelyeken keletkeztek. Abban a problémában szenved, hogy a rubídium és a stroncium nagyon mozgékonyak, és a képződéshez képest jóval későbbi időpontban könnyen bejuthatnak a kőzetekbe.

Kálium-argon társkereső

Ez a kőzetdátumozási módszer a kálium-40 argonra bomlásán alapul: amíg a kőzet megszilárdul, az argon el tud menekülni, így elméletileg datálhatja a kőzet keletkezését. Az egyik probléma az, hogy a kálium szintén nagyon mozgékony és idősebb kőzetekbe költözhet.

Urán-ólom társkereső

Ez az urán-237 és az urán-238 ólom izotóppá történő bomlásától függ. Az urán hosszú felezési ideje miatt nem alkalmas rövid időtartamokra, például a legtöbb régészeti célra, de a föld legrégebbi kőzeteire datálható.

A radiometrikus datálás korlátai

A laikusok által gyakran figyelmen kívül hagyott (és a tudományos munkákban sem mindig egyértelművé tett) radiometrikus datálás fontos korlátja, hogy bármely dátum valójában egy tartomány, követve a 68–95–99,7 szabály .

Megfelelő radiometriai dátumkelleneolvasévvel a jelen előtt (1950 jelenléte mellett) ± tartomány / 2 x szórásnál (Xσ) ', de gyakran egyetlen évként vagy évtartományként jelentik, például a CE 1260–1390 (az év dátuma) Torinói lepel ). Ez fontos információkat hagy ki, amelyek megmondják, hogy mennyire pontos a randevú eredménye.

A szén-14 dátumozásnak érdekes korlátja van abban, hogy a szabályos szén és a 14-es szén aránya a levegőben nem állandó, ezért minden dátumot kalibrálni kell dendrokronológia . Egy másik korlátozás az, hogy a szén-14 csak akkor tud megmondani, amikor valami utoljára élt, nem pedig akkor, amikor felhasználták.

A radiometrikus dátumozás minden formáját korlátozza, hogy azok a dátumozandó anyagban bizonyos elemek jelenlététől függenek. A széndátum a szerves anyagokra vonatkozik, amelyek mindegyike szenet tartalmaz. Kevésbé hasznos azonban fém vagy más szervetlen tárgyak tárolására. A legtöbb kőzet uránt tartalmaz, lehetővé téve az urán-ólom és hasonló módszerek idejét. A datáláshoz használt egyéb elemek, például a rubídium egyes ásványokban előfordulnak, másokban azonban nem, korlátozva a hasznosságot.

Megjegyezzük, hogy bár a szén-14 dátumozás nagy figyelmet kap, mivel információkat adhat a viszonylag közelmúltról, ritkán használják geológia (és szinte soha nem használták a kövületek datálására). A szén-14 szinte teljesen lebomlik a szervezet pusztulásának 100 000 évében, és sokan kövületek és a sziklarétegek százszor idősebbek ennél. A régebbi kövületek napjainkig más módszereket alkalmaznak, például kálium-argon vagy argon-argon datálást.

A reaktív ásványokon alapuló datálás egyéb formái, mint a rubídium vagy a kálium, régebbi leleteket is tartalmazhatnak, beleértve a kövületeket is, de korlátozhatják azt, hogy az ionok könnyen keletkezhetnek a kőzetekbe a keletkezést követõen, ezért ügyelni kell a geológia és egyéb tényezõk figyelembevételére. Az, hogy az eredmények idősebbnek vagy fiatalabbnak tűnnek-e, a szennyeződéstől és a datálás módjától függ.

Radiometrikus datálás és YEC

Lásd a témáról szóló fő cikket: Fiatal földi kreacionizmus

A radiometrikus datálás - a fenti példaproblémában vázoltakhoz hasonló folyamatokon keresztül - gyakran feltárja, hogy kövületek stb. sokkal idősebbek, mint a hozzávetőlegesen 6000–10 000 év fiatal földkreacionisták . Az eddigi legrégebbi szikla egy 4,4 milliárd évvel ezelőtt keletkezett cirkóniumkristály, amely körülbelül 200 millió évvel később történt föld maga alakult ki. IGEN bibliai literalisták szükségszerűen kötődnek a dogmatikus vallási következtetés, miszerint a Föld egy adott kor alapján egy adott szó szerinti értelmezése Genezis teremtésmítosz . Logikai csomókba kötik magukat, és megpróbálják összeegyeztetni a radiometrikus datálás eredményeit azzal a rendíthetetlen hittel, hogy a Föld jött létrea semmibőlkörülbelül 6000–10 000 évvel ezelőtt. A kreacionisták gyakran a szennyezést okolják.

A különleges kreacionisták évek óta azt vallják, hogy ahol a tudomány és vallása konfliktusok vannak, ott a tudománynak kell felzárkóznia a szentírásokhoz, nem pedig fordítva.

Egyirányú Fiatal Föld Kreationisták és egyéb tagadók A radiometrikus datálás megkísérlése az, hogy pontatlan eredményeket szolgáltató radiometriai datálási technikákra hivatkozunk. Az ilyen példákban gyakran a kiválasztott technikát a megfelelő tartományon kívül alkalmazzák, például a legutóbbi lávákon. A Mt. St. Helens, a kreacionisták megpróbálták lejáratni a fegyelmet tisztességtelen gyakorlatok. A Alkotáskutató Intézet 's RATE projekt célja, hogy tudományosan megmutassa, hogy a radiometrikus datálás módszerei vadon inkonzisztens és helytelen értékeket produkáltak. Végül ezek a „teremtéstudósok” kénytelenek voltak elismerni, hogy még a jó hangnak elfogadott módszerek esetében is a Föld kora jóval nagyobb lesz, mint az a 6000, amelyet kitűztek


A kreacionisták általában kifogásolják a széndátumozási eredményeket azon az alapon, hogy a laboratóriumban azokat légköri szén szennyezheti; az ilyen szennyezés azonban megnövekedett szén-14 szintet eredményezne, így az objektum fiatalabbnak tűnik, mint amilyen; ennélfogva a minták csak idősebbek lehetnek, mint amilyennek látszanak, nem fiatalabbak, ami egyáltalán nem segíti a fiatal földi kreacionistákat. Más randevú módszerekkel az eredmények változhatnak.

A radioaktív bomlás állandó?

Egy másik kreacionista érv az az állítás, hogy az atomi bomlási sebesség nem állandó az időben. Ha jelentős eltérések történnének, az valóban problémát jelentene. Hatalmas mennyiségű kutatás azt mutatja, hogy a laboratóriumban a bomlási arány állandó az idő múlásával és bárhol is van. Ezzel szembesülve a kreacionisták azt mondják, hogy ebből nem lehet extrapolálni, hogy arra következtessünk, hogy több milliárd éven át igazak. Ez figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy évezredek során (amelyet a széndátumozás használ), a datálást más módszerekkel, például dendrokronológiával, jégmagokkal és történelmi feljegyzésekkel lehet kalibrálni.

Néhány kísérlet kismértékű eltéréseket talált a bomlási arányokban, legalábbis egyes bomlási formák és néhány izotóp esetében. Különösen az izraeli Földtani Intézet kutatása fedezte fel a radon bomlásának akár 4% -os időszakos változását, bár más kutatások, például a Gran Sasso-i céziumról szóló tanulmány nem találtak eltérést. A különféle izotópokat vizsgáló 2017-es tanulmány nem talált szignifikáns bizonyítékot a periodikus variációkra. Ha a jelenség valós, bármely mechanizmus nem tisztázott (a napsugárzás feltételesen javasolt, bár a kísérletek eredményeinek változékonysága azt jelenti, hogy egy helyi ok valószínűbb lehet). Bár további vizsgálatokra lehet szükség, hogy kiderüljön, valós-e ez a jelenség, még a legnagyobb pozitív eredmények sem kínálnak olyan változatot, amely lehetővé tenné a fiatal földi kreacionizmus igazságát.