Ydinfysiikan isä Ernest Rutherford ehdotti vuonna 1905 radioisotooppimenetelmää, joka laskettiin laskemalla useiden uraanimineraalien ikä. Sittemmin radioisotooppikappaleita on käytetty laajalti geologiassa, paleontologiassa ja arkeologiassa … Onko tämä tekniikka kuitenkin erehtymätön? Monet tutkijat epäilevät tätä pisteet.
Kysymyksen kaava
Radioisotooppi tai radiometrinen tutustuminen on menetelmä erilaisten radioaktiivista isotooppia sisältävien esineiden iän määrittämiseksi. Tämä isotooppi (vanhempi) rappeutumisen seurauksena antaa uuden (tytär). Näiden elementtien suhteesta lasketaan näytteen ikä laskemalla emoisotoopin puoliintumisaika.
Tässä on kolme tunnetuinta kiveiden ja mineraalien treffimenetelmää:
Uraani-lyijyanalyysi: uraanin hajoaminen johtaa lyijyyn, uraani-238-isotoopin puoliintumisaika on 4,47 miljardia vuotta. Uraani-lyijyhaudatteluun käytetään yleisesti sirkonia, joka on kemiallisesti kestävä mineraali, joka on yleinen muissa kivissä.
Kalium-argonimenetelmä: argon on kalium-40: n hajoamistuote (puoliintumisaika 1,2 miljardia vuotta). Totta, kaliummineraalit menettävät helposti argonin, joten säätö tehdään. Siitä huolimatta menetelmä on laajalle levinnyt muinaisten ja sedimenttikivien aikaansaamisessa.
Mainosvideo:
Rubidium-strontium-analyysi perustuu rubidium-87: n muuntamiseen strontiumiksi. Rb87: n puoliintumisaika on 49 miljardia vuotta. Tämän tyyppistä analyysiä käytetään usein rock-treffissa.
Orgaanisten (biologisten) materiaalien iän määrittämiseksi on kehitetty radiohiilimenetelmä. Ajankohtana määritetään radioaktiivisen hiilen (C14) ja stabiilin hiilen (C12) suhde tutkittavassa näytteessä ottaen huomioon, että C14: n puoliintumisaika on noin 5730 vuotta.
Radiohiilimenetelmää ehdotti amerikkalainen Willard Libby, josta hän sai Nobel-palkinnon (1960).
Nyt tiedetään kuitenkin, että tämä menetelmä perustuu epäilyttäviin postulaatteihin: hiilen isotooppien suhde ilmakehässä ei muutu ajassa ja tilassa ja isotooppien pitoisuus elävissä organismeissa vastaa ilmakehän tilaa.
Hiilen kerääntymiskuva
Kasvit imevät hiilidioksidin lisäksi radiohiiltä, ja kasvien kautta se pääsee eläimille. Aikaisemmin uskottiin, että orgaanisen esineen "kuoleman" yhteydessä uusi hiili-14 ei tule siihen, mutta olemassa oleva hajoaa vakionopeudella, kun taas vakaa hiili pysyy muuttumattomana. Treffit perustuvat näihin oletuksiin. Mutta todellisuudessa uusi hiili voi tunkeutua biomateriaaliin - ilmakehästä ja maaperästä lämpötilan pudotuksen ja vulkaanisten ilmiöiden kanssa …
Nyt on todettu, että C14: n pitoisuus ilmakehässä muuttuu kosmisen säteilyn ja Auringon aktiivisuuden, alueen leveyden, magnetosfäärin tilan, tulivuorenpurkausten ja hiilidioksidisyklin mukaan. Lisäksi ydinkokeet ja fossiilisten polttoaineiden jatkuva polttaminen. Kaikki tämä vaikuttaa negatiivisesti treffailun, etenkin nykyaikaisten näytteiden, tarkkuuteen.
Tässä asiassa on syytä viitata … Raamattuun. Oletetaan, että ennen tulvaa (4,5 tuhatta vuotta sitten) yksi maapallon ilmakehän kerroksista oli veden tai kosteuden suojaava "kupoli" (1. Moos. 1: 6-8). Tämä kupoli voisi suojata planeetta (ja ilmapiiri) kosmiselta säteilyltä, joka tuottaa radioaktiivista C14. Siksi, eikä hajoamisen vuoksi, hiili-14: n pitoisuus antediluvian näytteissä voi olla erittäin alhainen. Tämä tarkoittaa, että C14: n "jäännösten" lukumäärä ei heijasta kohteen todellista ikää.
"Poikkeavuuksien" rekisteröinti
Hiilimenetelmä mahdollisti teoreettisesti enintään 60 tuhatta vuotta vanhojen jäännösten määrittämisen, tämän ajanjakson jälkeen C14 pysyi vähäisenä, mutta massaspektrometrian kehitys paransi C14 / C12-suhteen mittauksen "herkkyyttä" 1 prosentista 0,001 prosenttiin, joten mitatun ajan alue voi laajentua 90 tuhatta vuotta.
Tähän mennessä ei kuitenkaan ole löydetty materiaaleja niin pienellä (0,001%) suhteella. Toisin sanoen he ovat kaukana 90 tuhannen vuoden ikärajasta. Lisäksi massaspektrometria antoi mahdollisuuden nähdä hiilestä, öljystä ja antrasiitistä peräisin olevat C14-pitoisuudet, jotka juontavat juurensa miljooniin vuosiin. Ja hiilidioksidin pitäisi katoa kauan sitten!
Useimmat tutkijat syyttivät tämän tosiasian muinaisten kivien pilaantumiseen nykyaikaisilla hiililähteillä. Ja olemme kehittäneet tehokkaita tapoja puhdistaa. C14-taso pysyi kuitenkin edelleen merkittävänä, noin 100 kertaa korkeampana kuin instrumenttien raja-arvoherkkyys. Joten ehkä saman hiilen ikä "vetää" vain muutamatuhatta vuotta?
Epämiellyttäviä kysymyksiä
Muut menetelmät perustuvat mielivaltaisiin oletuksiin: uraani-lyijy, kalium-argon, rubidium-strontium. Oletetaan, että kivi koostui alun perin vain kantaelementistä (esimerkiksi uraanista) ja tytärtä (lyijyä) ei ollut. Mutta millä perusteella? Varsinkin jos puhumme miljoonista vuosista.
Seurauksena on, kun analysoidaan kivia, jonka pinta-ala on enemmän kuin uraani, on mahdollista tehdä johtopäätös sen antiikista. Tämä näyte voi kuitenkin olla nuori, mutta sillä on korkea alkuperäinen lyijypitoisuus. Lisäksi elementtien pitoisuus voi muuttua ulkoisten tekijöiden, kuten veden, vaikutuksesta.
Radiometrian "pyhä lehmä" on vakio rappeutumisnopeus. "Todettiin, että radioaktiivisten alkuaineiden hajoamisnopeus ei muutu nykyään missään lämpötilassa, paineessa ja muissa fysikaalisissa ja kemiallisissa vaikutuksissa", kirjoittaa maantieteilijä Juri Golubchikov. - Päätettiin, että se on aina ollut. Nykyisyydessä kerätyn tiedon mukaan he alkoivat luoda menneisyyttä uudelleen.
Viimeaikaiset kokeilut kyseenalaistavat kuitenkin rappeutumisnopeuden pysyvyyden. Amerikkalaisen professori John Baumgardnerin mukaan kokeet ovat osoittaneet, että uraanin hajoamisnopeus lyijyksi ja heliumiksi oli aiemmin paljon korkeampi. Ja jos nopeus ei ole vakio, koko treffijärjestelmä romahtaa …
Harjoittelu on totuuden kriteeri
Radiometrisen datan tarkkuuden tarkistaminen on melko helppoa, kun materiaalien ikä tunnetaan tarkasti. Tässä on vain muutama esimerkki.
Hiili-14-treffit osoittivat: äskettäin tapettu sinetti … kuoli 1,3 tuhatta vuotta sitten, elävien etanoiden kuori oli 27 tuhatta vuotta vanha, elävän nilviäisen kuoren ikä oli 2 tuhatta vuotta.
Kuusi laboratoriota teki 18 ikäanalyysiä puusta Shelfordista, Cheshirestä, Englanti. Arviot vaihtelevat 26 tuhannesta 60 tuhanteen vuoteen. Se on niin tarkka!
Yhden Englannin linnan laastissa orgaanisen materiaalin ikä oli yli 7 tuhatta vuotta, vaikka linnan ikä on noin 8 vuosisataa. Ratkaisussa käytettiin todennäköisesti hyvin vanhoja munia …
Päätimme tarkistaa viiden laavavirtauksen iän Ngauruhoen tulivuoresta Uudessa-Seelannissa. Oli tiedossa, että laava virtaa kerran vuonna 1949, kolme kertaa vuonna 1954 ja jälleen vuonna 1975. Kuitenkin kalium-argon-menetelmän mukaan laavavirtausten ikä oli … 0,2 - 3,5 miljoonaa vuotta.
Ja tässä ovat "rubidium-strontium" ja "kalium-argon" -analyysien tulokset. Geologi Stephen Austin on ottanut näytteitä basaltista Coloradon Grand Canyonin alakerroksista ja kanjonin reunalla olevista laavavirtauksista. Analyysi on kuitenkin osoittanut, että suhteellisen uusi laavavirtaus on 270 Ma vanhempi kuin basaltti Grand Canyonin suolistosta!
1990-luvulla sama Steve Austin ja hänen kollegansa ottivat näytteitä San Helenin tulivuoren laavasta (USA, 1986 purkaus), jonka he antoivat laboratorioon kaliumargonin määritystä varten. Tulokset ylittivät kaikki odotukset: instrumentit osoittivat tuoreen laavan ikää … 0,3 - 2,8 miljoonaa vuotta.
Tässä on vielä joitain ihmeitä: Hualalai-basaltti (Havaiji, purkaus vuonna 1801) on peräisin 1,6 miljoonasta vuodesta tai enemmän, Etna-vuoren laava (Sisilia, purkaus 1792) on peräisin 1,4 miljoonasta vuodesta.
Moskovan osavaltion yliopistossa radiohiilellä mitattu juuri leikatun ruohon ikä osoittautui tuhansiksi vuosiksi. Kävi ilmi, että tämä on autojen bensiinin aikakausi: kasvit absorboivat palaessaan vapautunutta hiilidioksidia, ja se on ehtynyt C14: stä. Koska hiili-14 on vähän, ikä on suuri. Tässä on niin hölynpölyä.
Ongelmia on edelleen
"Itse asiassa meillä ei ole sellaisia esineitä, joiden ikä olisi meille varmasti tiedossa … Ainoat poikkeukset ovat nuorimmat tulivuoren esineet, joiden muodostumisaika on tallennettu historiallisesti" - tämän geologi Aleksanteri Lalomov katsoo.
"Maallikon takana on se, että meillä ei ole luotettavaa menetelmää näytteen isotooppien alkuperäisen määrän määrittämiseksi", kertoi fyysisten ja matemaattisten tieteiden kandidaatti, pääkirjoittaja Georgy Neifakh.
Joten radioisotooppikappaleen ongelmat ovat edelleen olemassa: tämä on aineenvaihto kohteen ja ympäristön välillä, samoin kuin alkuperäisen isotooppisen koostumuksen epävarmuus. Ja siksi muinaisten näytteiden "kertynyt" ikä on kyseenalainen.
Irina Gromova
