Datare radiometrica – Conservapedia

A se vedea, de asemenea, contraexemple de pe un pamant vechi .

Datarea radiometrica este o metoda de determinare a varstei unui artefact, presupunand ca, in medie, ratele de descompunere au fost constante (a se vedea mai jos pentru defectele acestei presupuneri) si masurarea cantitatii de descompunere radioactiva care a avut loc. [1] Datarea radiometrica este folosita mai ales pentru a determina varsta rocilor, desi o forma particulara de datare radiometrica – numita datare radiocarbonica – poate datora lemnul, panza, scheletele si alte materiale organice.

Deoarece datarea radiometrica nu reuseste sa satisfaca standardele de testabilitate si falsificabilitate, afirmatiile bazate pe datarea radiometrica nu se pot califica in baza standardului Daubert pentru probe stiintifice admise de instanta. Este mai precis pentru perioade mai scurte de timp (de exemplu, sute de ani) in timpul carora variabilele de control sunt mai putin susceptibile sa se schimbe.

Mecanism de baza

Datarea radiometrica decurge din faptul ca anumite substante (izotopi radioactivi) se descompun, cu o precizie de lucru aproape in ceas, in alte elemente si ca elementele vechi si elementele noi pot fi distinse chimic si pot fi masurate cantitativ. Chiar si izotopii individuali ai unui element pot fi masurati cu exactitate, desi nu pot fi separati chimic. Cariunea radioactiva a unui izotop dat se realizeaza printr-o binecunoscuta functie de descompunere exponentiala care implica o „jumatate de viata” pentru izotopul respectiv:

unde H este timpul de injumatatire. Asadar, ca o simplificare total implauzibila si fictiva, daca am avea motive convingatoare sa credem ca un esantion a fost format din 100% Uraniu-238 intr-o anumita epoca pe care ne intereseaza, cum ar fi granita Permian-Triassic, si acum consta in 96,2% Uraniu si 3,8% Plumb-206, am putea concluziona ca evenimentul a avut loc acum 250 de milioane de ani. (A facut-o, dar nu acesta este motivul pentru care stim acest lucru.)

Exista alte descompuneri radioactive care sunt utilizate in datarea radiometrica, care implica carbon, azot, potasiu, argon, toriu, rubidiu, strontiu si altele. In practica, spre deosebire de scenariul simplificat descris mai sus, exista mai multe „ceasuri radiometrice” bifand simultan si este nevoie de multa munca penibila pentru ca oamenii de stiinta sa aleaga diferitele degradari. De asemenea, analiza izotopilor produselor de descompunere poate ajuta la determinarea din ce serie a venit produsul. Seria Uranium-Lead produce Lead-206, in timp ce Seria Thorium-Lead produce Lead-208. Si plumbul primordial, adica departe de orice descompunere radioactiva, are un amestec izotop caracteristic de 204, 206, 207 si 208. Analiza acestui lucru va arata din ce serie a venit plumbul.

Ipoteze si capcane

Inutil sa spun, datarea radiometrica nu este usoara. Pentru a face acest lucru in mod eficient, necesita o tehnica de analiza si analiza foarte atenta, precum si o analiza atenta a ipotezelor, despre lucruri precum puritatea si compozitia esantioanelor. Exista, de asemenea, presupuneri cu privire la precizia echipamentelor implicate si, desigur, presupuneri despre fizica fundamentala implicata. Descoperirile comunitatii stiintifice, precum lucruri precum varsta Pamantului si datele diferitelor epoci (de exemplu, Permian, Trisic, Cretaceu, Paleogen) sunt rezultatul a zeci de ani de masurare si analiza de catre sute de oameni.

Toate investigatiile stiintifice implica trei tipuri generale de presupuneri:

1. Oamenii de stiinta care fac ancheta stiu sa efectueze ancheta – pe scurt, stiu ce fac. Daca se investigheaza tiparele de temperatura pentru a trage concluzii si predictii despre vreme, acest lucru inseamna ca anchetatorii inteleg subiectul si inteleg legatura dintre modelele de temperatura si vreme.
2. Echipamentul functioneaza, este intretinut corespunzator si este calibrat corespunzator. Adica termometrele functioneaza corect.
3. Principiile stiintifice fundamentale sunt intelese. Aceasta inseamna ca se stie cum functioneaza coeficientul de expansiune termica.

In cazul datarilor radiometrice, prima problema este de departe cea mai grea. Este nevoie de ani de observare atenta si rationament, de catre multi oameni de stiinta, pentru a ajunge la un consens despre ceea ce s-a intamplat de fapt si cand.

Prima presupunere: cantitati initiale

O presupunere cheie este ca cantitatea initiala a elementului parinte poate fi determinata. Prin datarea cu plumb de uraniu, de exemplu, procesul presupune proportia initiala de uraniu din esantion. O presupunere care poate fi facuta este ca tot plumbul din esantion a fost odata uraniu, dar, daca a existat plumb pentru a incepe, aceasta presupunere nu este valabila si orice data bazata pe aceasta presupunere va fi incorecta (prea veche). Din fericire, analiza izotopica a plumbului poate atenua incertitudinea, la fel si masuratorile multor probe in multe contexte.

In cazul datarii cu carbon, nu este importanta cantitatea initiala, ci raportul initial dintre C14 si C12, dar se aplica altfel acelasi principiu.

Recunoscand aceasta problema, oamenii de stiinta incearca sa se concentreze pe roci care nu contin produsul in descompunere initial. De exemplu, in datarea cu plumb de uraniu, ei folosesc roci care contin zircon (ZrSiO4), desi poate fi folosit si pe alte materiale, cum ar fi baddeleyita. [2] Zirconul si baddeleyita incorporeaza atomii de uraniu in structura lor cristalina ca inlocuitori ai zirconiului, dar resping puternic plumbul. Zirconul are o temperatura de inchidere foarte ridicata, este foarte inert din punct de vedere chimic si este rezistent la intemperii mecanice. Din aceste motive, daca un strat de roca contine zircon, efectuarea unui test cu plumb de uraniu pe un esantion de zircon va produce un rezultat de datare radiometrica care este mai putin dependent de problema cantitatii initiale.

A doua presupunere: calibrare adecvata

Acest lucru este destul de usor. Modul de calibrare a detectoarelor de radiatii este o problema la care s-a lucrat inca din zilele lui Pierre si Marie Curie.

A treia presupunere: intelegerea ratei de descompunere

Acesta este, de asemenea, usor. Presupunerea este ca ritmurile de descompunere ale izotopilor implicati sunt cunoscute in mod rezonabil si sunt constante pe perioade lungi de timp. Din fericire, acesta este cazul. Radioactivitatea a fost studiata in detaliu de mai bine de un secol. Constantele fizice (mase de nucleon, constanta de structura fina etc.) implicate in degradarea radioactiva sunt bine caracterizate, iar procesele sunt bine intelese. Observatii astronomice atente arata ca constantele nu s-au schimbat semnificativ in miliarde de ani – liniile spectrale din galaxiile indepartate s-ar fi deplasat perceptibil daca aceste constante s-ar fi schimbat. In unele cazuri, degradarea radioactiva in sine poate fi observata si masurata in galaxiile indepartate, atunci cand o supernova explodeaza si ejecteaza nuclee instabile.

Exista cateva efecte care pot modifica timpul de injumatatire radioactiv, dar in mare parte sunt bine intelese si, in orice caz, nu ar afecta material rezultatele radiometrice. Adica, analiza compozitiei izotopice si chimice a esantionului are o incertitudine mult mai mare decat orice incertitudine in rata de descompunere in sine.

Motivul principal pentru care se pot modifica ritmurile de descompunere este ca campul electric, din norul de electroni al atomului, se poate schimba din cauza modificarilor chimice. Adica electronii se pot apropia sau mai departe de nucleu in functie de legaturile chimice. Acest lucru afecteaza bariera coulomba implicata in degradarea Alpha si, prin urmare, schimba inaltimea si latimea barierei prin care trebuie sa tuneleze particulele alfa. Efectul acestui fapt asupra cariilor alfa, care este cel mai frecvent mod de descompunere in datarea radiometrica, este nesemnificativ.

Exista un alt efect care are loc in tipul de decadere Beta „captura de electroni”. Acesta este un exemplu de forta slaba si este destul de rar. Captarea electronilor necesita sa existe un electron in vecinatatea nucleului, deci activitatea sa depinde puternic de configuratia norului de electroni, care depinde de starea chimica. De fapt, este posibil sa opriti complet captarea electronilor – pur si simplu ionizati substanta, astfel incat sa nu existe electroni in apropiere.

Exista un exemplu destul de cunoscut de stare chimica care afecteaza activitatea de captare a electronilor. Nucleul 7Be (beriliu-7) este un captator de electroni cu un timp de injumatatire de aproximativ 53 de zile, transformandu-se in litiu-7. Variatia este de aproximativ 1,5%. Desi aceasta perioada de injumatatire este prea scurta pentru a fi utila pentru intalnirea radiometrica, efectul starii chimice este vizibil. Motivul este ca, deoarece numarul atomic este doar patru, electronii de valenta 2s sunt foarte apropiati de electronii 1s implicati in captare. [3] Pentru mai multe detalii, consultati Sistematica de degradare beta.

Exista motive intemeiate sa ne asteptam ca rata de descompunere a unui material radioactiv sa fie in mare masura constanta. Cu toate acestea, unii creationisti, poate cu scopul de a pune sub semnul intrebarii fiabilitatea datarii radiometrice in scopul avansarii unei doctrine „tanara a Pamantului”, ridica obiectii despre stiinta. [4] [5] [6] [7] [8 ] [9] [10] O obiectie comuna se refera la beriliu-7, explicat mai sus. Discrepanta este foarte mica. O alta implica o discrepanta foarte mare, care poate fi provocata intr-un accelerator de particule, prin modificarea radicala a norului de electroni. Conditiile pentru ca acest lucru sa nu se intample nu apar in natura. Exista si alte mici discrepante, aparent legate de rotatia Soarelui. O afirmatie generala pe care creatorii creatorii este aceea ca „

Pentru o explicatie destul de tehnica a procesului de radioactivitate, consultati pagina cu radioactivitate.

Influente exterioare

Este important ca proba sa nu fi avut influente exterioare. Un exemplu in acest sens poate fi gasit in rocile metamorfice. [11] Aceasta nu inseamna ca toate esantioanele de roca sunt nesigure, dar este posibil sa se dea seama de un proces care arunca datele pentru rocile metamorfice.

De exemplu, cu datarea cu plumb Uraniu cu cristalizarea magmei, acesta ramane un sistem inchis pana cand uraniul se descompune. Pe masura ce se descompune, perturba cristalul si permite ca atomul de plumb sa se miste. De asemenea, incalzirea rocii, cum ar fi granitul formeaza gneis sau bazalt formeaza schist. Acest lucru poate de asemenea perturba raporturile de plumb si uraniu din proba.

Calibrarea

Pentru a calibra metodele de datare radiometrica, trebuie verificate exactitatea metodelor in raport cu elementele cu date cunoscute independent.

Datarea cu carbon, cu raza sa teoretica maxima mult mai mica, este adesea folosita pentru articolele de intalnire vechi de doar sute si mii de ani, deci poate fi calibrata in intervalele sale inferioare prin compararea rezultatelor cu artefacte de varstele cunoscute din inregistrarile istorice.

Oamenii de stiinta au incercat, de asemenea, sa extinda intervalul de calibrare prin compararea rezultatelor cu lemnul care are varsta calculata prin dendrocronologie, dar acest lucru a fost pus la indoiala, deoarece datarea cu carbon este folosita pentru a ajuta varsta dendrocronologica.

In caz contrar, calibrarea consta in compararea rezultatelor cu varstele determinate de alte metode de datare radiometrica.

Cu toate acestea, testele metodelor de datare radiometrica au aratat adesea ca nu sunt de acord cu varstele cunoscute ale rocilor care s-au vazut formate din eruptii vulcanice in vremurile recente si istorice si exista, de asemenea, exemple de metode de datare radiometrica care nu sunt de acord intre ele.

Tinerii creationisti ai pamantului sustin, asadar, ca metodele de datare radiometrica nu sunt fiabile si, prin urmare, nu pot fi utilizate pentru a respinge cronologia biblica.

Acceptarea si fiabilitatea

Desi metodele de datare radiometrica sunt citate pe scara larga de catre oamenii de stiinta, acestea sunt necorespunzatoare pentru imbatranirea intregului univers din cauza variatiilor probabile ale ratelor de descompunere. Oamenii de stiinta insista asupra faptului ca Pamantul are 4,6 miliarde de ani [12], in timp ce Biblia (cuvantul infailibil al lui Dumnezeu [13]) sugereaza ca lumea va avea in jur de 6-10 mii de ani. [14] Deoarece ateii detin in mod obisnuit pozitiile de naturalism si uniformitarism, multi atei sunt deosebit de vocali in a sustine ca pamantul are 4,6 miliarde de ani.

Datarea C14 a fost discutata la un simpozion despre preistoria Vaii Nilului. Un coleg celebru american, profesorul Brew, a rezumat pe scurt o atitudine comuna intre arheologi fata de aceasta, astfel:

„Daca o data C14 sustine teoriile noastre, o plasam in textul principal. Daca nu le contrazice in totalitate, o introducem in o nota de subsol. Si daca este complet „invechita”, o abandonam ”.

Putini arheologi care s-au preocupat de cronologia absoluta sunt nevinovati ca au aplicat uneori aceasta metoda … [15]

Un ghid geologic publicat de guvernul Queensland recunoaste ca datele nu sunt absolute, dar trebuie interpretate:

De asemenea, varstele relative [ale rezultatelor datarii radiometrice] trebuie sa fie intotdeauna in concordanta cu dovezile geologice. … daca apare o contradictie, atunci trebuie sa se stabileasca cauza erorii sau rezultatele radiometrice sunt inacceptabile [16]

Un exemplu de oameni de stiinta care nu accepta date radiometrice este cel al Mungo Man, o fosila umana din New South Wales. Cand a fost gasita initial, a fost datata prin radiocarbon datand la aproximativ 30.000 de ani. Aceasta a fost revizuita ulterior la 40.000 de ani. Ulterior, un alt om de stiinta a folosit alte metode pentru a obtine o data de 62.000 de ani. Descoperitorul initial, neconvins de acest rezultat, a folosit din nou o metoda diferita si a dat din nou o data de 40.000 de ani.

Fallibilitatea metodelor de intalnire este ilustrata si de faptul ca laboratoarele de intalnire sunt cunoscute pentru a imbunatati probabilitatea obtinerii unei date „corecte”, solicitand data preconizata a articolului. De exemplu, Fisa de inregistrare a esantionului pentru Laboratorul de Datare a Radiocarburilor de la Universitatea din Waikato solicita varsta estimata, baza estimarii si varstele maxime si minime acceptabile. [17]

Cateva metode majore de datare radiometrica

Exista mai multe tipuri majore de datare radiometrica in utilizare: [18] [19]

1. Datarea cu radiocarbon, numita si intalnirea cu carbon
2. Potasiu-argon intalnire
3. Intalniri cu plumb uraniu
4. Uraniu-toriu
5. Intalniri cu rubidiu-strontiu

Notiuni antichizate

Inca din 1673, John Ray, un naturalist englez, a scris asta

“in vremurile primitive si la scurt timp dupa Creatie, pamantul a suferit mult mai multe confuzii si mutatii in partea sa superficiala decat dupa aceea” [20].

Aceasta a fost cu sute de ani inainte de descoperirea radioactivitatii. Desi nu stim sigur ce ar insemna „confuzii” si „mutatii” in terminologia moderna, daca presupunem ca ar insemna lovituri de meteori si, respectiv, descompunere radioactiva, remarcile sale sunt destul de izbitoare.

Bibliografie

• Miel, Andrew, Carbon datand in viitorul 24 martie 2007 (Creation Ministries International).
• Faure, G. si Mensing, T., Izotopi: principii si aplicatii, Wiley & Sons, 2005.
• Walker, M., Quarternary Dating Methods, Wiley & Sons, 2005.
• Walker, Tas., Rata de descompunere radioactiva depinde de mediul chimic, Journal of Creation 14 (1): 4-5, aprilie 2000.
• Walker, Tas., Asa cum este cu adevarat: fapte putin cunoscute despre datarea radiometrica, Creatia 24 (4): 20–23, septembrie 2002.

Note si referinte

Vezi si

• Radioactivitate
• Cariile alfa
• Beta degradare
• Cariile Gamma
• Analiza cantitativa a degradarii Alpha
• Sistematica de degradare beta
• Eseu: Datarea radiometrica – o perspectiva non-creationista
• Cronologia literalista biblica citeaza exemple de rezultate de datare radiometrica a artefactelor care sustin o datare literalista a evenimentelor biblice precum Exodul din 1577 i.Hr.