Kas yra pusinės eliminacijos laikas?

Aleksandras Rubcovas/Blend Images/Getty Images

Galbūt plačiausiai naudojamas įrodymas evoliucijos teorija per natūrali atranka yra fosilijų įrašas . Fosilijos įrašas gali būti neišsamus ir niekada iki galo neužbaigtas, tačiau vis dar yra daug užuominų apie evoliuciją ir tai, kaip ji vyksta fosilijų įrašuose.

Vienas iš būdų, padedantis mokslininkams perkelti fosilijas į tinkamą erą geologinė laiko skalė yra naudojant radiometrinę datą. Taip pat vadinamas absoliučiu datavimu, mokslininkai naudoja radioaktyvių elementų skilimą fosilijose arba aplink fosilijas esančiose uolienose, kad nustatytų išsaugoto organizmo amžių. Šis metodas remiasi pusinės eliminacijos periodo savybe.

Kas yra pusinės eliminacijos laikas?

Pusinės eliminacijos laikas apibrėžiamas kaip laikas, per kurį pusė radioaktyvaus elemento suyra į dukterinį izotopą. Skildami radioaktyviesiems elementų izotopams, jie praranda radioaktyvumą ir tampa visiškai nauju elementu, žinomu kaip dukterinis izotopas. Išmatuodami pradinio radioaktyvaus elemento kiekio santykį su dukteriniu izotopu, mokslininkai gali nustatyti, kiek elemento pusinės eliminacijos periodų išgyveno, ir iš ten gali nustatyti absoliutų mėginio amžių.

Kelių radioaktyviųjų izotopų pusinės eliminacijos laikas yra žinomas ir dažnai naudojamas naujai rastų fosilijų amžiui nustatyti. Skirtingi izotopai turi skirtingą pusėjimo trukmę ir kartais galima naudoti daugiau nei vieną esamą izotopą, kad būtų galima nustatyti dar konkretesnį fosilijos amžių. Žemiau pateikiama dažniausiai naudojamų radiometrinių izotopų, jų pusėjimo trukmės ir dukterinių izotopų, į kuriuos jie suyra, diagrama.

Pusinės eliminacijos laiko naudojimo pavyzdys

Tarkime, kad radote fosiliją, kuri, jūsų manymu, yra žmogaus skeletas. Geriausias radioaktyvus elementas, naudojamas iki šiol žmogaus fosilijose, yra anglis-14. Yra keletas priežasčių, bet pagrindinė priežastis yra ta, kad anglis-14 yra natūraliai randamas izotopas visose gyvybės formose, o jo pusinės eliminacijos laikas yra apie 5730 metų, todėl galime jį naudoti iki šiol. gyvenimo trukmė, palyginti su geologiniu laiko mastu.

Šiuo metu turėtumėte turėti prieigą prie mokslinių instrumentų, kurie galėtų išmatuoti kiekį radioaktyvumas mėginyje, tad į laboratoriją einame! Kai paruošite mėginį ir įdėsite jį į aparatą, jūsų rodmuo rodo, kad turite maždaug 75% azoto-14 ir 25% anglies-14. Dabar atėjo laikas tinkamai panaudoti tuos matematikos įgūdžius.

Per vieną pusinės eliminacijos periodą turėtumėte maždaug 50% anglies-14 ir 50% azoto-14. Kitaip tariant, pusė (50 %) anglies-14, nuo kurios pradėjote, suiro į dukterinį izotopą Azotą-14. Tačiau jūsų radioaktyvumo matavimo prietaiso parodymai rodo, kad jūs turite tik 25% anglies-14 ir 75% azoto-14, todėl jūsų fosilijos pusinės eliminacijos laikas turėjo būti daugiau nei vienas.

Po dviejų pusinės eliminacijos periodų kita pusė likusio anglies-14 būtų suskaidyta į azotą-14. Pusė 50% yra 25%, taigi turėtumėte 25% anglies-14 ir 75% azoto-14. Taip sakoma jūsų rodinyje, taigi jūsų fosilijos pusamžis išgyveno du.

Dabar, kai žinote, kiek praėjo jūsų fosilijos pusinės eliminacijos periodai, turite padauginti savo pusinės eliminacijos periodų skaičių iš to, kiek metų yra per vieną pusinės eliminacijos laiką. Tai suteikia jums 2 x 5730 = 11 460 metų amžių. Jūsų fosilija yra organizmo (galbūt žmogaus), kuris mirė prieš 11 460 metų.

Dažniausiai naudojami radioaktyvieji izotopai

Tėvų izotopas	Pusė gyvenimo	Dukra Izotopas
Anglis-14	5730 m.	Azotas-14
Kalis - 40	1,26 mlrd.	Argonas-40
Toris-230	75 000 m.	Radis-226
Uranas-235	700 000 milijonų metų.	Švinas-207
Uranas-238	4,5 mlrd.	Švinas-206