Застосування радіоактивних ізотопів

Радіоактивні ізотопи виявилися незамінними при встановленні віку викопних решток прадавніх форм живого. Особливо часто для цієї мети використовують радіоактивний вуглець С14. Період його напіврозпаду – близько 5600 років. С14 завжди присутній в атмосфері, складаючи строго певну частину від загальної кількості вуглецю в углекісломгазе повітря. Рослини використовують вуглекислий газ повітря для синтезу поживних речовин, а тварини поїдають рослини; в результаті С14 потрапляє в організм всіх живих істот, причому співвідношення стабільного і радіоактивного вуглецю в живих організмах точно таке ж, як в атмосферному повітрі.

Після смерті тварини споживання вуглецю припиняється; кількість С14 поступово зменшується в міру його розпаду і перетворення в звичайний азот; швидкість цього процесу визначається величиною періоду напіврозпаду. Для визначення віку викопної тварини вимірюють кількість С14, що зберігся в його рештках. Якщо, припустимо, залишилася тільки 1/8 частина спочатку присутнього радіоактивного ізотопу, то значить, що з часу смерті тварини минув час, рівне трьом періодам напіврозпаду С14, т. Е. 16 800 років.

Однак за допомогою С14 не можна визначити вік найбільш древніх форм живого, так як за мільйони років, що минули з часу їх існування, що збереглося кількість С14 настільки мало, що не піддається виміру. У таких випадках використовують ізотопи з великим періодом напіврозпаду, зокрема з успіхом застосовують так звані калій-аргонові годинник. Радіоактивний ізотоп калію К40 перетворюється в процесі розпаду в аргон. Період напіврозпаду К40 – 300 мільйонів років. У 1960 році в Південній Африці були знайдені кістки дуже давньої людини.

На підставі вивчення структури кісток фахівці висловили припущення, що ці залишки древнє, ніж всі раніше виявлені. Для визначення віку знахідки в супутніх пластах породи було визначено співвідношення К40 і аргону. В результаті вдалося встановити, що кістки належали людині, що жила 1 750 000 років тому, т. Е. Набагато раніше того періоду, коли, за існуючими припущеннями вчених, з’явилася людина.

Нарешті, датування подій, віддалених від нас на цілі геологічні епохи, проводиться по урану. Уран-238 вважається зазвичай стабільним ізотопом, але він все ж розпадається, хоча і надзвичайно повільно: період його напіврозпаду становить 4,5 мільярда років. У процесі розпаду, що супроводжується випромінюванням, уран поступово перетворюється в свинець. Вимірюючи співвідношення свинцю й урану в геологічних породах, можна визначити їх вік. Співвідношення 1: 1, наприклад, вказує на те, що з часу утворення породи минув час, що дорівнює періоду напіврозпаду U238.

...
ПОДІЛИТИСЯ: