УМОЛЯЮ Визначення віку за до радіоактивного розпаду Карбону-14 має обмеження. Тому, ми не можемо визначити вік об'єктів, старших за 50 тисяч років. Пропонуємо зібрати інформацію про визначення віку більш давніх об'єктів (наприклад, земних порід). Нижче записаний ряд Торію-232. Запишіть відповідні рівняння а- ір- розпадів для кожного етапу цього перетворення. Пам'ятайте, що результат кожної реакції буде початком наступної. Тому, якщо після запису рівняння утворений нуклід не збігається з нуклідом на схемі, то це рівняння варто розв'язати ще раз.
Багато людей припускають, що каміння має вік у "мільйони років" на основі радіовуглецевого (вуглець-14) аналізу. Але це не так. Причина проста. Вуглець-14 може існувати тільки "тисячі років", перш ніж розпадеться.Найвідомішим з усіх методів радіометричного датування є радіовуглецеве датування. Хоча багато людей вважають, що цей метод використовують для визначення віку гірських порід, він обмежується датуванням речей, які містять у собі вуглець і були колись живими (наприклад, скам'янілості).На відміну від радіоактивного карбону (14C), інші радіоактивні елементи, що використовуються для датування порід — уран (238U), калій (40K) та рубідій (87Rb) — наскільки ми знаємо, на Землі не утворюються. Таким чином, з'ясовується, що Бог, напевно, створив ці елементи під час творіння Землі.На відміну від них, радіоактивний вуглець постійно утворюється сьогодні у верхніх шарах атмосфери Землі. І, наскільки нам відомо, він формувався таким чином з тих пір, як атмосфера була створена ще на другий день створення Землі (частина простору, або тверді, описана в книзі Буття 1:6-8).Так, як саме утворюється радіоактивний вуглець? Космічні промені із зовнішнього простору постійно бомбардують верхні шари атмосфери Землі, виробляючи нейтрони (субатомні частинки, що не мають електричного заряду), які швидко рухаються.1 Вони на великій швидкості стикаються з атомами азоту-14, найбільш поширеним елементом у верхній атмосфері, перетворюючи їх в атоми радіоактивного вуглецю (вуглецю-14).Вуглець-14 утворюється, коли космічні промені бомбардують земну атмосферу: утворюються нейтрони. Потім ці збуджені частинки стикаються з атомами азоту в атмосфері, змінюючи їх на атоми радіоактивного вуглецю-14.Вуглець-14 поглинається: рослини поглинають його у процесі фотосинтезу у вигляді вуглекислого газу. Коли тварини їдять рослин, вуглець-14 потрапляє до їх організмів. Там він розпадається до азоту-14 і виходить з такою ж швидкістю, з якою додається радіоактивний вуглець. Так що його рівень залишається стабільним.Вуглець-14 є вичерпним: коли тварина помирає, цей хімічний елемент продовжує розпадатися до азоту-14 і виходить без додавання нового радіовуглецю. Шляхом порівняння збереженої кількості вуглецю-14 з початковою вчені можуть вирахувати, як давно тварина загинула.Оскільки атмосфера складається приблизно з 78% азоту,2 виробляється багато радіоактивних атомів — загалом близько 16,5 фунтів (7,5 кг) на рік. Вони швидко поєднуються з атомами кисню (другим найбільш поширеним елементом у атмосфері (21%), утворюючи вуглекислий газ (СО2).Цей діоксид вуглецю, тепер з радіоактивним вуглецем-14, хімічно не відрізняється від звичайного вуглекислого газу в атмосфері, який трохи легший, оскільки містить звичайний вуглець-12, що має на два протони менше. Радіоактивні та нерадіоактивні діоксиди поєднуються в атмосфері і розчиняються в океанах.Через фотосинтез вуглекислий газ потрапляє у рослини та водорості, вносячи радіоактивний вуглець у харчовий ланцюжок. Радіоактивний вуглець потрапляє до організму тварин, коли ті Після утворення радіоактивного вуглецю, ядра атомів вуглецю-14 нестабільні, тому з часом вони прогресивно розпадаються до ядер стійкого азоту-14.3 Нейтрон розпадається на протон та електрон, і електрон викидається. Цей процес називається бета-розпадом. Викинуті електрони називаються бета-частинками і утворюють, так зване, бета-випромінювання.Не всі атоми радіоактивного вуглецю розпадаються одночасно. Різні атоми вуглецю-14 повертаються до азоту-14 в різний час, що пояснює, чому розпад вважається випадковим процесом.Для вимірювання швидкості розпаду відповідний детектор фіксує кількість бета-частинок, що викидаються з виміряної кількості вуглецю протягом певного періоду часу, наприклад за місяць (для ілюстрації). Оскільки кожна бета частинка являє собою один атом вуглецю-14, що розпався, ми знаємо, скільки атомів вуглецю-14 розпадається протягом місяця.Хіміки вже визначили, скільки атомів знаходяться в певній масі кожного елемента, наприклад, вищезгаданого карбону.4 Отже, якщо ми зважуємо кусочок вуглецю, то можемо розрахувати, скільки у ньому міститься атомів.Якщо ми знаємо, яка частка атомів цього хімічного елементу є радіоактивною, то також можемо розрахувати, скільки радіоактивних вуглецевих атомів перебуває в одиниці маси. Знаючи кількість атомів, що розпалились у нашому зразку протягом місяця, ми можемо розрахувати швидкість розпаду радіоактивного вуглецю.Стандартний б вираження швидкості розкладання називається періодом напіврозпаду.5 Він визначається як час, який потрібен для розпаду половини заданої кількості радіоактивного елемента. Отже, якщо б ми почали з 2-ох мільйонів атомів вуглецю-14 в нашій вимірюваній кількості, то період напіврозпаду радіоактивного вуглецю буде тим часом, який необхідний для розпаду половини (тобто 1 мільйона) цих атомів. Період радіовуглецевого напіврозпаду (швидкість розпаду) становить 5730 років.
