半減期とは？

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おそらく最も広く使われている証拠は、 進化論 終えた 自然な選択 それは 化石記録 .化石記録は不完全であり、完全に完成することはないかもしれませんが、進化とそれが化石記録内でどのように起こったかについての手がかりはまだたくさんあります.

科学者が化石を正しい時代に配置するのに役立つ1つの方法 地質学的時間スケール 放射年代測定法を使用しています。絶対年代測定とも呼ばれ、科学者は化石内または化石周辺の岩石内の放射性元素の崩壊を利用して、保存されていた生物の年代を決定します。この手法は、半減期の特性に依存しています。

半減期とは？

半減期は、放射性元素の半分が娘同位体に崩壊するのにかかる時間として定義されます。元素の放射性同位体が崩壊すると、それらは放射能を失い、娘同位体として知られる新しい元素になります。元の放射性元素と娘同位体の量の比率を測定することにより、科学者は元素が何回の半減期を経たかを判断し、そこからサンプルの絶対年齢を割り出すことができます。

いくつかの放射性同位体の半減期は知られており、新しく発見された化石の年代を把握するためによく使用されます。同位体が異なれば半減期も異なり、存在する複数の同位体を使用して化石のさらに具体的な年代を特定できる場合もあります。以下は、一般的に使用される放射性同位体、その半減期、およびそれらが崩壊する娘同位体のチャートです。

半減期の使用例

人間の骨格と思われる化石を見つけたとしましょう。人類の化石の年代測定に使用するのに最適な放射性元素は、炭素 14 です。理由はいくつかありますが、主な理由は、炭素 14 はあらゆる形態の生物に自然に存在する同位体であり、その半減期は約 5730 年であるため、それを使用してより「最近の」形態の生物の年代を特定できるからです。地質学的時間スケールに対する生命。

この時点で、次の量を測定できる科学機器にアクセスできる必要があります。 放射能 サンプルで、ラボに行きましょう！サンプルを準備して機械に入れると、約 75% の窒素 14 と 25% の炭素 14 が含まれていることが示されます。今こそ、これらの数学のスキルを有効に活用する時です。

半減期の 1 つで、炭素 14 が約 50%、窒素 14 が約 50% になります。言い換えれば、最初の炭素 14 の半分 (50%) が崩壊して娘同位体窒素 14 になったということです。しかし、放射能測定器からの読み取り値は、炭素 14 が 25%、窒素 14 が 75% しかないことを示しているため、化石は半減期を 2 回以上経たに違いありません。

2 回の半減期の後、残りの炭素 14 の別の半分は窒素 14 に崩壊します。 50% の半分は 25% なので、炭素 14 が 25%、窒素 14 が 75% になります。これはあなたの読みが言ったことなので、あなたの化石は2回の半減期を経ています。

化石の半減期が何回経過したかがわかったので、半減期の数に半減期の年数を掛ける必要があります。これにより、年齢は 2 x 5730 = 11,460 年になります。あなたの化石は、11,460 年前に死亡した生物 (おそらく人間) のものです。

一般的に使用される放射性同位元素

親同位体	人生の半分	娘同位体
炭素-14	5730年	窒素-14
カリウム-40	12.6億年	アルゴン-40
トリウム-230	75,000年。	ラジウム-226
ウラン235	700,000百万年。	リード-207
ウラン238	45億年	リード-206