Радиометрично датиране
Радиоизотопилирадиометрично датиранее метод за определяне на възрастта на различни обекти, които съдържат радиоактивен изотоп. Установено е, че всички химични елементи с атомен номер по-голям от 82 (т.е. като се започне от бисмута) и някои по-леки елементи (прометий и технеций нямат стабилни изотопи, а някои елементи като индий, калий или калций имат някои естествени изотопи стабилни, докато други са радиоактивни).
Методът за датиране се основава на информация за скоростта на реакцията на изотопно разпадане и определяне каква част се е разпаднала по време на живота на пробата. Познавайки времето на полуразпад на даден изотоп, може да се изчисли приблизителната възраст на пробата. Ключовата позиция на този метод е инвариантността на скоростта на затихване, което не винаги е вярно.
Има няколко варианта за радиоизотопно датиране - уран-оловно, оловно-оловно, калиево-аргоново и радиовъглеродно датиране.
Радиовъглеродното датиране е физически метод за датиране на биологични останки, обекти и материали от биологичен произход чрез измерване на съдържанието на радиоактивния изотоп 14 C в материала по отношение на стабилните въглеродни изотопи. Предложен от Уилард Либи през 1946 г. (Нобелова награда за химия, 1960 г.).
Съдържание
радиовъглероден анализ
Разпадането на въглерод-16 (C16) се използва за определяне на възрастта на костите и фосилизираните тъкани на намерени изкопаеми растения и животни, поради което е най-известният.
Физически основания
Въглеродът, който е един от основните компоненти на биологичните организми, присъства в земната атмосфера под формата на стабилни изотопи 12 C и13 C и радиоактивен 14 C. Изотопът 14 C се образува постоянно в атмосферата под въздействието на радиация (предимно космически лъчи, но също и радиация от земни източници). Съотношението на радиоактивните и стабилните въглеродни изотопи в атмосферата и в биосферата по едно и също време на едно и също място е еднакво, тъй като всички живи организми непрекъснато участват в метаболизма на въглерода и получават въглерод от околната среда, а изотопи, поради тяхната химическа неразличимост, участват в биохимичните процеси по почти еднакъв начин. В жив организъм специфичната активност на 14 C е приблизително 0,3 разпада в секунда на грам въглерод, което съответства на изотопно съдържание на 14 C от около 10–10%.
Приложение
Измерването на възрастта на обект чрез радиовъглероден метод е възможно само когато изотопното съотношение в пробата не е нарушено по време на нейното съществуване, т.е. пробата не е била замърсена с въглеродсъдържащи материали от по-късен или по-ранен произход, радиоактивни вещества и не е бил изложен на силни източници на радиация. Определянето на възрастта на такива замърсени проби може да доведе до огромни грешки. Така например е описан случай, когато тестовото определяне на тревата, откъсната в деня на анализа, дава възраст от порядъка на милиони години, поради факта, че тревата е откъсната на поляна близо до магистрала с постоянен интензивен трафик и е силно замърсена с "фосилен" въглерод от изгорели газове (изгорени петролни продукти). През десетилетията от разработването на метода е натрупан голям опит в откриването на замърсители и в пречистването на пробите от тях. Понастоящем се смята, че грешката на метода е в диапазона от седемдесет до триста години.
История на развитието
Дълго време (40-80-те години на ХХ век),методът даде значителни пропуски при определяне на възрастта на находката, което не попречи да бъде използван като един от основните аргументи в защита на еволюционната теория. [1]
До края на 20-ти - началото на 21-ви век методът беше калибриран (за да се избегнат по-нататъшни ужасни грешки). Въпреки това е практически невъзможно да се определи възрастта на обекти, по-стари от 50 хиляди години, с помощта на радиовъглероден метод, тъй като периодът на полуразпад на радиоактивния въглерод е само 5730 години (и само при условие на постоянна скорост на разпадане, което е много трудно да си представим). Ако пробата съдържа 14 С, това вече показва, че нейната възраст е под 50 хиляди години.
Очевидни противоречия на радиовъглеродния метод
Калиево-аргоново датиране
Този метод използва разпадането на изотопа 40 K, който е 0,012% от естествения калий. Калий-40 (на английски potassium-40) е радиоактивен изотоп на химичния елемент калий с атомен номер 19 и масово число 40. Изотопното разпространение на калий-40 в природата е 0,0117 (1)%. Калият е 7-ият най-разпространен елемент в земната кора и много магмени и седиментни скали съдържат големи количества от този елемент.
Съотношението на концентрацията на 40 K към концентрацията на неговия разпаден продукт 40 Ar се използва за определяне на абсолютната възраст на обектите по този метод.
Различни слюди, втвърдена лава, фелдшпати, глинести минерали и много други минерали и скали се използват за калиево-аргоново датиране. Смята се, че полуживотът на 40 K, като се вземат предвид и двата пътя на разпад, е 1,25 милиарда години.
Калий-40 задължително присъства в живите организми заедно с други изотопи на калия. Концентрацията на този елемент в питейната вода е
3*10 −4 mg/l, което води до радиоактивноствода на ниво 2 * 10 −12 Ci / l. Тази стойност е изключително малка и не води до никакви вредни последици за организма.
Наличието на калий-40 в човешкото тяло определя неговата естествена радиоактивност на ниво от 4-5 kBq, в зависимост от масата. Това е приблизително 80-85% от общата радиоактивност на тялото. Остатъкът идва от изотопа 14C.
Грешки при датиране
- Earth and Planetary Science Letters, 6-47 55. Също Impact #307, 1999.
Подобни проблеми са открити в други вулканични обекти [1] [2]
Устойчивост на радиоактивно разпадане
Има информация, че скоростта на реакцията на радиоактивно разпадане не е постоянна и зависи от много фактори (слънчева активност, температура на околната среда, кавитация и др.).
Например през 2012 г. две изследователски групи (университетите на Охайо и Пърдю) откриха промяна в скоростта на разпадане на изотопи на хлор и силиций в зависимост от слънчевата активност и времето на годината (разстоянието на Земята от Слънцето). Причината за явлението е неизвестна, изследователите предполагат, че влиянието на потока неутрино не се взема предвид в момента от теориите. [3]
Ако скоростта на разпадане не е постоянна и може да варира по практически случаен начин, тогава измерването на резултатите от реакцията няма да покаже точно кога е започнала реакцията. Това означава, че не може да се използва за запознанства.
Зависимостта на полуживота от много външни фактори обяснява много грешки в радиометричното датиране.
Изследователската група от учени по сътворението RATE установи, че е вероятно ускореното радиоактивно разпадане да се е случило през първите 2,5 дни от Сътворението, както и по време на Потопа и за кратък период от време след него.
Във връзка с всичко казано по-горе може да се твърди, че точността на радиометричното датиране е доста условна и методите в никакъв случай не могат да докажат възраст от милиони или милиарди години. По този начин използването на метода на радиовъглероден анализ и датиране чрез калий и аргон за доказване на геохронологичната колона и възрастта на всякакви останки от живи организми (включително „човешки предци“) не е оправдано.