Hogyan működik az izotópos kormeghatározás, ha nem tudható mennyi volt a kiindulási anyag?

Nem a CO2 szintet nezik vagy becsulgetik. Azt nezik, hogy az anyag szentartalma hany szazalekban tartalmaz C-14-es szenizotopot. Amig az adott szervezet el, a C-14 aranya a szentartalomban ugyanaz (ennek kvantumfizikai okai vannak), mert cserelodik a szentartalma 'frissre'. Amint elpusztul, a cserelodes megszunik.

A C-14 felezesi ideje ismert, ezert az arany valtozasabol kiszamithato, hogy mennyi ido telt el a szen-anyagcsere leallasa ota.

A (talán legismertebb) C-14 izotópos módszer esetében ismert a légkörben a C-12 és C-14 izotópok aránya. A C-14 izotóp a légkörben a kozmikus sugárzás hatására jön létre. Emiatt a kettő aránya csak a kozmikus sugárzás intenzitásától függ. Egyrészt ez (az alkalmazott időtávon) jó közelítéssel állandó, másrészt ismert korú gázmintákkal lehet kalibrálni (ilyen zárványokat általában a sarki jégsapkákban találnak). A növények hasonló módon építik be a szervezetükbe a két izotópot, így az élő növényben a kettő aránya a légkörihez hasonló (egyébként nem egészen egyforma hatékonysággal építik be a kettőt, de egy harmadik izotóp, a C-13 - ami nem radioaktív - segítségével meg lehet ezt a különbséget is határozni). Miután a növény elpusztult, a testébe nem épít be újabb szénatomokat, így a C-14 fogyni kezd, mivel elbomlik. Ennek következtében a 12-es és 14-es izotóp arányából nagy pontossággal meg lehet állapítani, hogy mikor pusztult el.

Mint fentebb is írták, a C-14 rövid felezési ideje miatt (5730 éV) viszonylag rövid időre visszamenve használható, de még ez is mintegy 50-60 ezer évet jelent, azaz már önmagában ez alapján is gyanús, hogy a Föld több, mint 6000 éves.

Az uránium izotópos módszerek (U-235 és U-238 bomlási sorok) cirkon ásványokat vizsgálnak. Ezeknek a kristályaiba könnyen beépülhetnek uránatomok, ugyanakkor az ólomatomokat (amik a bomlási sor végén vannak) nem foglalja magába. Emiatt az ásvány képződésekor nincs ólom a kristályban, tehát a vizsgálatkor talált összes ólom a bomlásból származik. Így a kristályban talált urán és ólom izotópok arányából meghatározható a kristály keletkezésének ideje. A pontossága jellemzően 1 %, vagy még jobb (fiatalabb kőzetekre egy helyen 2-5 %-ot írnak).

A kálium-argon módszer esetében K-40 izotóp Ar-40-é alakulását vizsgálják. Mivel az argon gáz, általában nem található meg a kőzetben a megszilárdulásakor. Ugyanakkor a kőzet megszilárdulása után az argon nem tud eltávozni a kőzetből (nyilván porózus szerkezetű kőzet esetén nem használható). Így a megmaradt K-40 és a kőzetben talált Ar-40 arányából meghatározható a kőzet kora (pontosabban az utolsó megszilárdulás ideje).

Ezen kívül még számos, ritkábban használt módszer van.

Forrás: korábbi tanulmányok és

[link]

"A bomlási sornál sem ismert, hogy melyik is volt a kiindulási anyag, tehát keletkezhetett X anyagból egy bomlással, vagy Y-ból 3 bomlással."

A bomlási sor köztes tagjainak jóval rövidebb a felezési ideje, mint az első tagnak. Itt pl. meg lehet nézni az U-238 bomlási sorát:

[link]

Az U-238 felezési ideje kb 4,5 milliárd év, míg a második leghosszabb felezési ideje a sorban az U-234-nek van, mintegy 25 ezer év. A legtöbb tag felezési ideje azonban kevesebb, mint egy nap. Ebből következik, hogy ha nem az U-238-ból indultunk volna ki, a többi már rég elfogyott volna. Arányuk az U-238-hoz képest állandó, mennyiségük tehát az U-238 mennyiségétől függ.

#6

"Évmilliókra hosszabb felezési idejű izotópokat használnak, pl. kálium-argon meghatározás. De ezek a módszerek nagyon megbízhatatlanok, egy csomó hamis értéket adnak vissza."

Természetesen ha nem megfelelő kőzetet vizsgálnak, vagy nem ügyelnek arra, hogy a minta ne szennyeződjön be, akkor adhat a módszer hibás értéket. Ugyanakkor ilyen manapság tudtommal nem nagyon szokott előfordulni, és a radiometrikus módszerekkel nagy pontossággal meghatározható a kőzetek kora. Úgyhogy nagyon megköszönném, ha tudnál linkelni pár (hiteles) forrást, mert ha tényleg van ilyen, arról szeretnék én is tudni.