расскажу о некоторых из них.
Мы знаем, что любой материал, в том числе живой организм, состоит из атомов. Атомы нестабильны, они распадаются со временем. В связи с этим проявляется эффект, известный нам как радиоактивность. Факт хорошо известный. Именно он положен в основу одного точного метода датирования.
Для установления возраста опытного образца исследуют содержащиеся в нём изотопы, в частности, радиоуглерод-14. Он отличается от обычного углерода тем, что в нём 8 нейтронов и 6 протонов, тогда как нормальное соотношение 6 к 6. Поэтому химики обозначают обычный – углерод-12, а радиоактивный – углерод-14.
Изотоп углерода-14 образуется не на Земле, а в верхних слоях атмосферы при столкновении космических лучей с ядрами азота. И только затем, смешиваясь с воздухом, он опускается вниз и поглощается растениями в процессе фотосинтеза. Затем углерод-14 попадает в ткань всех живых существ, которые употребляют растения в пищу.
В нашем организме доминирует обычный углерод. Радиоуглерода ничтожно мало. На один атом углерода-14 приходится целый миллион атомов углерода-12. Но важно то, что это соотношение остаётся постоянным всю жизнь.
Однако, ситуация меняется со смертью организма. Умерев, живое существо перестаёт употреблять растительную пищу. Углерод-14 больше не попадает внутрь организма из внешней среды. А количество углерода-12 в останках остаётся прежним.
Постепенно углерод-14 начинает распадаться со строго определённой скоростью. Этот физический процесс хорошо изучен, период полураспада углерода-14 составляет 5 600 лет. Поэтому если измерить соотношение обычного и радиоактивного углерода в исследуемом объекте и сравнить с их соотношением в атмосфере, можно точно установить, как долго образец был мёртвым.
Однако, после восьми периодов полураспада, следов радиоуглерода в умершем организме практически не остаётся. Поэтому, таким способом можно достоверно установить возраст объекта, если он не превышает 40 тыс. лет.
Для определения возраста более древних образцов используются иные методы. Прежде всего, калий-аргоновый способ радиометрического датирования.
Калий входит в состав большинства минералов. При распаде изотопа калия-40 образуется химически пассивный газ аргон-40, не способный покинуть твёрдый объект. Газ оказывается буквально на века замурованным, например, в горную породу. Период полураспада калия-40 огромный и составляет 1.25 млрд. лет. Для определения возраста образца достаточно его раскрошить и установить количество «запертого» в кристаллической решетке аргона-40.
Для ещё более древних объектов применяются аналогичные методы, основанные на распаде урана-238, период полураспада которого – 4.5 млрд. лет, или даже рубидия-87, чей период полураспада составляет космологические 49 млрд. лет. Таким способом можно установить возраст космических тел, например, планет Солнечной системы или очень древних метеоритов.
Все эти
