Radioaktivno datiranje

Zdravko Mutin

Starost Zemlje

Starost Zemlje je bila nedokučiva tajna vekovima. Od biblijskih tvrdnji, preko procena Lorda Kelvina do radioaktivnog datiranja. Biblijske procene starosti zemlje su geneaološka kalkulacija od Adama do Abrahama i od Abrahama do danas, a nisu prelazile 6.000 godina. Krajem devetnaestog veka Lord Kelvin je pokušao da proceni starost Zemlje, istim principom kojim procenjujemo koliko je prošlo vremena od kada je kafa skuvana do trenutka kada je poslužena – ocenom koliko se ohladila. Kelvinove kalkulacije su dale procenu starosti zemlje u rasponu od 20 – 400 miliona godina.

Radioaktivno datiranje je početkom 20. veka uveo Ernest Rutherford. Pošto su stene na Zemlji, tokom vremena od nastanka zemlje doživele bezbroj promena, topljenjem i ponovnim formiranjem, nije se mogla pouzdano utvrditi njihova starost. Tek analizom odnosa uranijuma i olova u meteoritima, koji potiču od asteroida formiranih u istom periodu kao i Zemlja, utvrđena je starost Zemlje. Danas važeću procenu starosti Zemlje, radioaktivnim datiranjem izveo je Clair Patterson 1956. godine. Princip je sledeći: 

Ako je poznato vreme poluraspada nekog elementa (uranijuma 238), utvrđivanjem količinskog odnosa tog elementa i njegovih potomaka (olova) u nekom mineralu, može se odrediti starost tog minerala. 

Na taj način je utvrđeno da je starost Zemlje 4,55 milijardi godina.

Karbonsko datiranje

Pod dejstvom kosmičkih zraka, azot N14 doživljava transformaciju putem zahvata neutrona i naknadne emisije protona. Na taj način nastaje radioaktivni ugljenik C14. Kako je uticaj kosmičkog zračenja neizmenjen milionima godina, ova transformacija se odvijala uvek na isti način i u istom obimu. Otuda je odnos stabilnog ugljenika C12 i nestabilnog ugljenika C14 uvek isti. U prirodi, na svakih hiljadu milijardi atoma ugljenika C12 dođe jedan atom ugljenika C14. Pošto se novonastali ugljenik C14 veoma brzo veže u CO2, nakon čega se integriše u živi svet, putem fotosinteze i lanaca ishrane, prisutan je u istom odnosu u svim živim bićima, za njihova života. Kada organizam, nakon smrti, prestane da razmenjuje materiju sa okolinom, količina ugljenika C14 se postepeno smanjuje putem beta raspada, pri čemu se C14 vraća u N14

Raspad azota $N^{14}_{7}$ u ugljenik $C^{14}_{6}$ i obrtno.

Znajući vreme poluraspada ugljenika C14 i utvrđivanjem odnosa C14 i C12 u fosilima, može se odrediti koliko dugo se raspadao ugljenik C14, da bi dostigao izmerenu vrednost, odnosno koliko je vremena prošlo od kako je fosil nastao. Pošto je vreme poluraspada ugljenika C14 5.568 godina, količina C14 posle 60.000 godina opadne na nemerljivu veličinu, te je je ovaj metod datiranja ograničen na artefakte stare do 60.000 godina.

Radiometrija

Leave a Reply