Kas ir pusperiods?

Aleksandrs Rubcovs/Blend Images/Getty Images

Iespējams, visplašāk izmantotais pierādījums par evolūcijas teorija cauri dabiskā izlase ir fosiliju ieraksts . Fosilie ieraksti var būt nepilnīgi un nekad nav pilnībā pabeigti, taču joprojām ir daudz norādes par evolūciju un to, kā tā notiek fosilā ieraksta ietvaros.

Viens veids, kas palīdz zinātniekiem ievietot fosilijas pareizajā laikmetā ģeoloģiskā laika skala ir, izmantojot radiometrisko datēšanu. To sauc arī par absolūto datēšanu, zinātnieki izmanto radioaktīvo elementu sabrukšanu fosilijās vai akmeņos ap fosilijām, lai noteiktu saglabātā organisma vecumu. Šis paņēmiens balstās uz pussabrukšanas perioda īpašību.

Kas ir pusperiods?

Pussabrukšanas periods ir definēts kā laiks, kas nepieciešams, lai puse radioaktīvā elementa sadalītos meitas izotopā. Kad elementu radioaktīvie izotopi sadalās, tie zaudē savu radioaktivitāti un kļūst par pavisam jaunu elementu, kas pazīstams kā meitas izotops. Mērot sākotnējā radioaktīvā elementa daudzuma attiecību pret meitas izotopu, zinātnieki var noteikt, cik daudz pussabrukšanas periodu ir bijis elementam, un no tā var noskaidrot parauga absolūto vecumu.

Ir zināmi vairāku radioaktīvo izotopu pussabrukšanas periodi, un tos bieži izmanto, lai noskaidrotu jaunatklāto fosiliju vecumu. Dažādiem izotopiem ir atšķirīgs pussabrukšanas periods, un dažreiz var izmantot vairāk nekā vienu esošo izotopu, lai iegūtu vēl konkrētāku fosilijas vecumu. Zemāk ir diagramma ar parasti izmantotajiem radiometriskajiem izotopus, to pussabrukšanas periodiem un meitas izotopiem, kuros tie sadalās.

Piemērs, kā izmantot pusperiodu

Pieņemsim, ka esat atradis fosiliju, kas, jūsuprāt, ir cilvēka skelets. Labākais radioaktīvais elements, kas līdz šim izmantots cilvēka fosilijas, ir ogleklis-14. Tam ir vairāki iemesli, bet galvenie iemesli ir tas, ka ogleklis-14 ir dabā sastopams izotops visās dzīvības formās un tā pussabrukšanas periods ir aptuveni 5730 gadi, tāpēc mēs varam to izmantot līdz pat “jaunākām” dzīvības formām. dzīves ilgums attiecībā pret ģeoloģisko laika skalu.

Šajā brīdī jums ir jābūt piekļuvei zinātniskiem instrumentiem, kas varētu izmērīt daudzumu radioaktivitāte paraugā, tāpēc uz laboratoriju dodamies! Kad esat sagatavojis paraugu un ievietojis to iekārtā, jūsu rādījums liecina, ka jums ir aptuveni 75% slāpekļa-14 un 25% oglekļa-14. Tagad ir pienācis laiks šīs matemātikas prasmes likt lietā.

Vienā pusperiodā jums būtu aptuveni 50% oglekļa-14 un 50% slāpekļa-14. Citiem vārdiem sakot, puse (50%) no oglekļa-14, ar kuru jūs sākāt, ir sadalījusies meitas izotopā slāpeklis-14. Tomēr jūsu radioaktivitātes mērinstrumenta rādījums liecina, ka jums ir tikai 25% oglekļa-14 un 75% slāpekļa-14, tāpēc jūsu fosilijai ir bijis vairāk nekā viens pussabrukšanas periods.

Pēc diviem pussabrukšanas periodiem vēl viena puse no jūsu atlikušā oglekļa-14 būtu sadalījusies slāpeklī-14. Puse no 50% ir 25%, tāpēc jums būtu 25% oglekļa-14 un 75% slāpekļa-14. Tā teikts jūsu nolasījumā, tāpēc jūsu fosilijai ir bijuši divi pussabrukšanas periodi.

Tagad, kad zināt, cik daudz pussabrukšanas periodu ir pagājis jūsu fosilijai, jums ir jāreizina pussabrukšanas periodu skaits ar to, cik gadu ir vienā pusperiodā. Tas dod jums vecumu 2 x 5730 = 11 460 gadi. Jūsu fosilija ir no organisma (varbūt cilvēka), kas nomira pirms 11 460 gadiem.

Bieži izmantotie radioaktīvie izotopi

Vecāku izotops	Pus dzīve	Meita Izotope
Ogleklis-14	5730 gadi.	Slāpeklis-14
Kālijs-40	1,26 miljardi g.	Argons-40
Torijs-230	75 000 g.	Rādijs-226
Urāns-235	700 000 miljoni gadu.	Svins-207
Urāns-238	4,5 miljardi gadu.	Svins-206