放射性定年法
放射性测年(通常称为放射性测年)是一种找出某物年龄的方法。该方法比较了样品中自然发生的放射性同位素及其衰变产物的数量。该方法使用已知的衰变率。它是地质年代学中最常用的方法,是了解岩石和其他地质特征的年龄的主要方法,包括地球本身的年龄。
它被用来确定许多种自然和人造材料的日期。化石的日期可以通过从化石的原始位置上方和下方采集岩石样本来确定。放射性测年也被用来确定考古材料的日期,包括古代文物。
放射性测年方法被用来建立地质时间尺度。其中最著名的技术是放射性碳测定法、钾-氩测定法和铀-铅测定法。
位于瑞典尤斯塔德东南约10公里处的卡塞伯加(Kåseberga)的阿莱石,使用碳-14方法对现场发现的有机材料进行了测定,结果显示为 公元 600年。
放射性衰变
所有普通物质都是由化学元素的组合构成的,每种元素都有自己的原子序数,表示原子核中质子的数量。元素以不同的同位素存在,每种元素的同位素在原子核中的中子数量上有所不同。某一特定元素的特定同位素被称为核素。一些核素是自然不稳定的。也就是说,在某个时间点上,这种核素的原子会通过放射性衰变自发地变成另一种核素。衰变可能通过发射粒子(通常是电子(β衰变)、正电子或α粒子)或通过自发核裂变和电子捕获发生。
年龄方程
将放射性衰变与地质学时间联系起来的数学表达式是。
D = D 0+ N(e λt- 1)
其中
t是样本的年龄。
D是样品中子代同位素的原子数。
D0是原始成分中子代同位素的原子数。
N是样品中母体同位素的原子数,和
λ是母体同位素的衰变常数,等于母体同位素的放射性半衰期的倒数乘以2的自然对数。
这个方程式使用了材料凝固时的母体和子体同位素的信息。这对于大多数同位素系统是众所周知的。绘制一个等时线(直线图)是用来以图形方式解决年龄方程的。它显示了样品的年龄,以及原始成分。
来自津巴布韦大戴克的样品的钐-钕(Sm/Nd)等时线图。年龄根据等时线的斜率计算,原始成分根据等时线与Y轴的截距计算。
前提条件
如果母体核素和子体产品在形成后都没有进入或离开材料,那么该方法的效果最好。必须注意任何改变两种同位素(原始和子代)相对数量的情况,并尽可能避免。来自外部的污染,或岩石原始形成后任何时候的同位素损失,都会改变结果。因此,必须尽可能多地掌握有关被测材料的信息,并检查可能的改变迹象。
测量应该在岩体的不同部位取样。这有助于抵消岩石在长期历史中可能经历的加热和挤压的影响。可能需要不同的测年方法来确认一个样本的年龄。例如,对格陵兰岛西部的Amitsoq片麻岩的研究使用了五种不同的放射性测年方法来检查12个样本,并在3640米的年龄上取得了3000万年内的一致意见。
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问题和答案
问:什么是辐射测定法?答:辐射测定法(通常称为放射性测定法)是一种找出某物年龄的方法。它利用已知的衰变率来比较样品中天然存在的放射性同位素及其衰变产物的数量。
问:有哪些材料可以用放射性测年法测定其年龄?
答:放射性测定法可用于测定许多种自然和人造材料的日期,包括化石、考古材料和古代文物。
问:放射性碳测定法是如何工作的?
答:放射性碳测年是通过从化石的原始位置上方和下方采集岩石样本来进行的。然后,该方法使用已知的衰变率来估计被研究材料的年龄。
问:放射性测年法中使用的一些常见技术是什么?
答:辐射测定法中使用的常见技术包括放射性碳测定法、钾氩测定法和铀铅测定法。
问:放射性测定法是如何用于建立地质时间尺度的?
答:放射性测定法是用来建立地质时间尺度的,它为某些事件的发生时间或某些物质的形成时间提供准确的估计。
问:是否可以在生物体上使用放射性测量法?
答:不可能,不可能对生物体使用放射性测量法,因为它们不包含任何可以用这种技术测量的自然发生的放射性同位素。