半減期とは?
half-life サンプル内の放射性原子の半分が異なる、より安定した要素に崩壊するのにかかる時間です。それは核物理学における基本的な概念であり、放射測定の年代測定で重要な役割を果たしています 、地質学者が岩や化石の年齢を決定するために使用する技術。
100個の放射性原子の山があると想像してください。 半減期の後、これらの原子のうち50個が異なる要素に減衰します。別の半減期の後、25の原子が残ります。 このプロセスは、元の放射性要素がほとんどなくなるまで続きます。
キーポイント:
* 定数: 半減期は、特定の放射性要素の定数です。つまり、温度や圧力などの外部要因に関係なく変化しないことを意味します。
* 予測可能: 減衰速度は予測可能であり、特定の数学的パターンに従います。
* ユニーク: 各放射性要素には、秒から数十億年の分数からの独自の半減期があります。
半減期が地質学者をどのように助けるか
地質学者は放射性同位体を使用します (異なる数の中性子を持つ同じ元素の原子)岩や化石の年齢を決定する「原子時計」として知られている半減期を持つ。これがどのように機能しますか:
1。比率の測定: それらは、放射性要素(親同位体)の量と、それが崩壊する安定した要素(娘同位体)の量を測定します。
2。年齢の計算: 親と娘の同位体の比を比較し、親同位体の半減期を知ることにより、岩または化石の年齢である放射性減衰が発生するまでにかかった時間を計算できます。
例:
* 炭素14年代測定: 炭素-14は、半減期が5、730年の放射性同位体です。この方法は、約50、000年前の有機材料(骨、木材、化石など)とデートするために使用されます。
* ウランリードデート: ウラン-238の半減期は44億7000万年です。この方法は、地球の初期の形成のものを含む、非常に古い岩や鉱物とデートするために使用されます。
結論
放射性要素の半減期を知ることで、地質学者は岩や化石の年齢を正確に決定し、地球の歴史と生命の進化に関する貴重な洞察を提供します。この方法は、地質学的プロセスと私たちの惑星の時代の理解に革命をもたらしました。