1905-ben a nukleáris fizika atyja, Ernest Rutherford javaslatot tett egy radioizotóp módszerére, amely több uránium ásványának életkorát kiszámította. Azóta a radioizotópos randevúkat széles körben használják a geológiában, a paleontológiában, a régészetben … Ugyanakkor ez a technika tévedhetetlen? Sok tudós kételkedik ebben a pontszámban.
A kérdés megfogalmazása
A radioizotóp vagy a radiometrikus randevúzás módszer olyan objektumok életkorának meghatározására, amelyek bármilyen radioaktív izotópot tartalmaznak. Ez az izotóp (szülő), a bomlás eredményeként új (lány) származik. Ezen elemek arányából kiindulva a szülő izotóp felezési idejének ismeretében kiszámítják a minta életkorát.
Itt található a szikla és ásványi anyagok leghíresebb randevúzási módszere:
Urán-ólom elemzés: az urán bomlása ólomhoz vezet, az urán-238 izotóp felezési ideje 4,47 milliárd év. Az urán-ólom ragasztáshoz általában a cirkonot használják, amely vegyi anyagoknak ellenálló ásvány, amely az iszapkövekben gyakori.
Kálium-argon módszer: az argon a kálium-40 bomlásterméke (felezési ideje 1,2 milliárd év). Igaz, a kálium-ásványok könnyen elveszítik az argont, tehát kiigazításra kerül. Ennek ellenére a módszer széles körben elterjedt a magvak és üledékes kőzetek ragaszkodásában.
Promóciós videó:
A rubídium-stroncium elemzése a rubídium-87 stronciummá történő átalakításán alapul. Az Rb87 felezési ideje 49 milliárd év. Az ilyen típusú elemzéseket gyakran használják a szikla randevúkban.
A szerves (biológiai) anyagok életkorának meghatározására radiokarbon módszer került kifejlesztésre. A randevú során meghatározzuk a radioaktív szén (C14) és a stabil szén (C12) arányát a vizsgált mintában, figyelembe véve, hogy a C14 felezési ideje körülbelül 5730 év.
A szénhidrogén módszerét az amerikai Willard Libby javasolta, amelyért Nobel-díjat kapott (1960).
Most azonban ismert, hogy ez a módszer kétes posztulátokon alapul: a szén izotópok aránya a légkörben nem változik az időben és a térben, az élő organizmusokban az izotópok tartalma megfelel a légkör állapotának.
Szén felhalmozódási kép
A növények a szén-dioxiddal együtt elnyelik a radioszénet, és növényeken keresztül az állatokhoz jutnak. Korábban azt hitték, hogy egy szerves tárgy "halálával" az új szén-14 nem kerül be, de a meglévő állandó sebességgel bomlik, miközben a stabil szén változatlan marad. A randevúk ezen a feltételezéseken alapulnak. De a valóságban az új szén behatolhat a biológiai anyagba - a légkörből és a talajból, hőmérséklet-csökkenéssel és vulkáni jelenségekkel …
Megállapítottuk, hogy a légkörben a C14 tartalma a kozmikus sugárzástól és a Nap aktivitásától, a terület szélességétől, a magnetoszféra állapotától, a vulkánkitörések és a szén-dioxid ciklusa függvényében változik. Plusz nukleáris tesztelés és fosszilis tüzelőanyagok állandó égetése. Mindez negatív hatással van a randevú pontosságára, különösen a modern minták esetében.
Ebben a kérdésben érdemes utalni a Bibliára. Feltételezzük, hogy az árvíz előtt (4,5 ezer évvel ezelőtt) a Föld légkörének egyik rétege víz vagy nedvesség védő "kupola" volt (1Mózes 1: 6-8). Ez a kupola megóvhatja a bolygót (és a légkört) a kozmikus sugárzástól, amely radioaktív C14-et hoz létre. Ezért - és nem a pusztulás miatt - az antediluviai mintákban a szén-14 tartalma rendkívül alacsony lehet. Ez azt jelenti, hogy a C14 száma "megmarad" nem tükrözi a tárgy valós korát.
"Rendellenességek" regisztrálása
Elméletileg a szén módszer lehetővé tette a legfeljebb 60 ezer éves élettartamainak meghatározását, ez után az idő alatt a C14 elhanyagolható maradt, de a tömegspektrometria fejlődése javította a C14 / C12 arány mérésének "érzékenységét" 1% -ról 0,001% -ra, így a mért időtartomány kibővült 90 ezer év.
Mindeddig azonban nem találtak olyan anyagot, amely ilyen kis (0,001%) aránnyal rendelkezett. Vagyis messze vannak a 90 ezer éves korhatártól. Ezenkívül a tömegspektrometria lehetővé tette a C14 nyomainak látását a szénben, az olajban és az antracitban, több millió évvel ezelőtt. És a radiokarbonnak már régen eltűnnie kell!
A legtöbb tudós ezt a tényt tulajdonította az ősi kőzetek szennyezésének a modern szénforrásokkal. És kifejlesztettünk hatékony módszereket a tisztításhoz. A C14 szintje azonban továbbra is szignifikáns, mintegy százszor magasabb, mint a műszerek határértékhez közeli érzékenysége. Tehát talán ugyanazon szén kora csak néhány ezer évet húz?
Kényelmetlen kérdések
Más módszerek önkényes feltételezéseken alapulnak: urán-ólom, kálium-argon, rubídium-stroncium. Feltételezzük, hogy eredetileg a kőzet csak a szülő elemből (például uránból) állt, és a leány (ólom) nem létezett. De mi alapján? Különösen, ha több millió évről beszélünk.
Ennek eredményeként egy olyan kőzet elemzésekor, amelyben az ólom túlsúlyban van az urán fölött, le lehet vonni a következtetést a régiségéről. Ez a minta azonban lehet fiatal, de magas kezdeti ólomtartalommal. Ezen túlmenően az elemek tartalma külső tényezők, például víz hatására változhat.
A radiometria "szent tehén" állandó bomlási sebesség. "Megállapítást nyert, hogy a radioaktív elemek bomlási sebessége manapság nem változik hőmérsékleten, nyomáson és más fizikai és kémiai hatásokon" - írja Jurij Golubchikov földrajzíró. - Úgy döntöttek, hogy mindig is így volt. A jelenben összegyűjtött információk szerint elkezdték újra létrehozni a múltat.
A legújabb kísérletek azonban megkérdőjelezik a bomlási sebesség állandóságát. John Baumgardner amerikai professzor szerint a kísérletek kimutatták, hogy az urán ólommá és héliummá történő bomlásának mértéke a múltban sokkal nagyobb volt. És ha a sebesség nem állandó, akkor az egész társkereső rendszer összeomlik …
A gyakorlat az igazság kritériuma
Nagyon könnyű ellenőrizni a radiometrikus korrekció pontosságát, ha az anyagok kora pontosan ismert. Íme néhány példa.
A szén-14 randevú kimutatta: egy újonnan megölt pecsét … 1,3 ezer évvel ezelőtt meghalt, az élő csiga héja 27 ezer éves volt, az élő puhatestű héja kora 2 ezer év volt.
Hat laboratórium végzett 18 életkor-elemzést a fűrészárukból Shelfordból (Cheshire, Anglia). A becslések 26 ezer és 60 ezer év közé esnek. Ez annyira pontos!
Egy angol kastély habarcsában a szerves anyag kora több mint 7 ezer év volt, bár a kastély kora körülbelül 8 évszázad. Valószínűleg nagyon ősi tojásokat használtak az oldatban …
Úgy döntöttünk, hogy ellenőrizzük öt új lávaáramlás életkorát az új-zélandi Ngauruhoe vulkánból. Ismert volt, hogy a láva egyszer 1949-ben, háromszor 1954-ben, majd 1975-ben áramolt. A kálium-argon módszer szerint azonban a lávaáramlás életkora … 0,2-3,5 millió év volt.
És itt vannak a "rubídium-stroncium" és a "kálium-argon" elemzés eredményei. Stephen Austin geológus a bazaltalt a Colorado Grand Canyon alsó rétegeiből és a kanyon szélén lévő lávafolyásokból vett mintából. Az elemzés azonban kimutatta, hogy a viszonylag friss lávaáram 270 Ma-kal régebbi, mint a bazalt a Nagy Kanyon béléből!
Az 1990-es években ugyanaz Steve Austin és kollégái vett mintákat a San Helen vulkán lávájából (USA, 1986-os kitörés), amelyeket a laboratóriumba adtak kálium-argon elemzés céljából. Az eredmények meghaladták az összes várakozást: a műszerek megmutatták a friss láva korát … 0,3 és 2,8 millió év között.
Itt van még néhány csodát: a Hualalai bazalt (Hawaii, 1801-ös kitörés) 1,6 millió évnél régebbi, az Etna-hegy láva (Szicília, 1792-es kitörés) 1,4 millió év.
A frissen vágott fűnek a moszkvai Állami Egyetemen radiokarbonnal mért kora ezer évre vált. Kiderült, hogy ez a kocsi benzinének kora: a növények elnyelik az égés során felszabaduló szén-dioxidot, és a C14 kimerül. Mivel kevés a szén-14, akkor az életkor nagy. Itt egy ilyen ostobaság.
A problémák továbbra is fennállnak
„Valójában nincsenek olyan tárgyak, amelyek életkora biztosan ismert lenne nekünk. Az egyetlen kivétel a legfiatalabb vulkáni tárgyak, amelyek kialakulásának idejét történelmileg rögzítik” - erről Alekszandr Lalomov geológus véleménye.
„A nem szakemberek hátterében az a tény, hogy nincs megbízható módszer a mintában az izotópok kezdeti mennyiségének meghatározására” - mondta Georgy Neifakh, a Fizikai és Matematikai Tudományok Jelöltje.
Tehát a radioizotópos randevúk problémái továbbra is fennállnak: ez az anyagcsere a tárgy és a környezet között, valamint a kezdeti izotópos összetétel bizonytalansága. Ezért az ősi minták "felhalmozódott" kora kétséges.
Irina Gromova