ΡΑΔΙΟΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ

ΡΑΔΙΟΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ

ΡΑΔΙΟΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ

 Η διάσπαση β του ¹⁴₆C βρίσκει μία από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές στη χρονολόγηση οργανικών δειγμάτων.Ο ¹⁴₆C δημιουργείται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας ως αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων που προκαλούνται από σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας.Η αναλογία του ¹⁴₆C προς τον ¹²₆C είναι σταθερή στην ατμόσφαιρα και ίση περίπου με 1,3×10^-12.

Ο ¹⁴₆C δημιουργείται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας ως αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων που προκαλούνται από σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας.Η αναλογία του ¹⁴₆C προς τον ¹²₆C είναι σταθερή στην ατμόσφαιρα και ίση περίπου με 1,3×10^-12

 Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν την ίδια αναλογία του ¹⁴₆C προς τον ¹²₆C λόγω του ότι παίρνουν άνθρακα από το φυσικό τους περιβάλλον και αποβάλλουν συνεχώς διοξείδιο του άνθρακα στο περιβάλλον τους.

1: Σχηματισμός του άνθρακα-14 

2: διάσπαση του άνθρακα-14 

3: Η εξίσωση είναι για τους ζωντανούς οργανισμούς, και η ανισότητα είναι για τους νεκρούς οργανισμούς, στην οποία το 14 C,στη συνέχεια διασπάται 

 Όταν όμως ο οργανισμός πεθάνει, σταματάει να προσλαμβάνει άνθρακα και η αναλογία του ¹⁴₆C προς τον ¹²₆C ελλαττώνεται ως αποτέλεσμα της διάσπασης β του ¹⁴₆C.

Διάσπαση ενός υποθετικού ραδιενεργού ισοτόπου με ημιπερίοδο ζωής 10 εκατομμύρια χρόνια

 Μετρώντας σήμερα την ενεργότητα ανά μονάδα μάζας σε δείγματα από οργανικά υλικά,προσδιορίζουμε το ποσοστό του ¹⁴₆C που έχει απομείνει και έτσι μπορούμε να προσδιορίσουμε και το χρονικό διάστημα που παρήλθε μετά το θάνατο του οργανισμού από τον οποίο προήλθε το οργανικό υλικό.

Οι παλαιοντολόγοι μπορούν να υπολογίσουν την ηλικία ενός απολιθώματος μετρώντας την ποσότητα του C-14 που περιέχει.

 Παρόμοιες τεχνικές χρησιμοποιούνται και για τη χρονολόγηση γεωλογικών δειγμάτων.Αρχικά ένα πέτρωμα περιείχε μόνο το ισότοπο ⁴⁰Κ.Με την πάροδο του χρόνου η διάσπαση του ⁴⁰Κ έδωσε ⁴⁰Ar με χρόνο ημιζωής 1,28×10⁹ χρόνια. Η ηλικία του πετρώματος βρίσκεται με σύγκριση των συγκεντρώσεων των στοιχείων ⁴⁰Κ και ⁴⁰ΑR.

Ραδιενεργό στοιχείο		Σταθερό ισότοπο (προϊόν διάσπασης)		Ημιπεριόδος ζωής
Ουράνιο-238	238U	Μόλυβδος-206	206Pb	4,5 δισεκατ. έτη
Ουράνιο-235	235U	Μόλυβδος-207	207Pb	713 εκατ. έτη
Θόριο-232	232Th	Μόλυβδος-208	208Pb	14,1 δισεκατ. έτη
Ρουβίδιο-87	87Rb	Στρόντιο-87	87Sr	47 δισεκατ. έτη
Κάλιο-40	40K	Αργό-40	40Ar	1,3 δισεκατ. έτη

                     Συνήθη ισότοπα που χρησιμοποιούνται στη γεωχρονολόγηση

 Από τα διάφορα ραδιενεργά ισότοπα τα οποία βρίσκονται στη φύση,πέντε έχουν αποδειχθεί σημαντικά για την αξιόπιστη ραδιοχρονολόγηση των πετρωμάτων.Τα ισότοπα αυτά με τα αντίστοιχα σταθερά θυγατρικά τους και τις ημιπεριόδους ζωής τους απεικονίζονται στον πίνακα.