Radiometrisk dejting -Radiometric dating

Radiometrisk datering , radioaktiv datering eller radioisotopdatering är en teknik som används för att datera material som stenar eller kol , där spår av radioaktiva föroreningar selektivt inkorporerades när de bildades. Metoden jämför mängden av en naturligt förekommande radioaktiv isotop i materialet med mängden av dess sönderfallsprodukter , som bildas med en känd konstant sönderfallshastighet. Användningen av radiometrisk datering publicerades först 1907 av Bertram Boltwood och är nu den främsta källan till information om den absoluta åldern för stenar och andra geologiska särdrag , inklusive åldern för fossila livsformer eller själva jordens ålder , och kan också vara används hittills ett brett utbud av naturliga och konstgjorda material .

Tillsammans med stratigrafiska principer används radiometriska dateringsmetoder i geokronologi för att fastställa den geologiska tidsskalan . Bland de mest kända teknikerna är radiokoldatering , kalium-argon-datering och uran-bly-datering . Genom att tillåta upprättandet av geologiska tidsskalor ger det en betydande informationskälla om fossilernas åldrar och de härledda hastigheterna för evolutionära förändringar. Radiometrisk datering används också för att datera arkeologiskt material, inklusive antika artefakter.

Olika metoder för radiometrisk datering varierar i tidsskala över vilken de är korrekta och de material som de kan appliceras på.

Grunderna

Radioaktivt avfall

Exempel på en radioaktiv sönderfallskedja från bly-212 ( ²¹² Pb) till bly-208 ( ²⁰⁸ Pb). Varje föräldernuklid sönderfaller spontant till en dotternuklid ( sönderfallsprodukten ) via ett α-sönderfall eller ett β ^−- sönderfall . Den slutliga sönderfallsprodukten, bly-208 ( ²⁰⁸ Pb), är stabil och kan inte längre genomgå spontant radioaktivt sönderfall.

All vanlig materia är uppbyggd av kombinationer av kemiska grundämnen , var och en med sitt eget atomnummer , vilket anger antalet protoner i atomkärnan . Dessutom kan element existera i olika isotoper , med varje isotop av ett element som skiljer sig åt i antalet neutroner i kärnan. En speciell isotop av ett visst element kallas en nuklid . Vissa nuklider är i sig instabila. Det vill säga någon gång i tiden kommer en atom av en sådan nuklid att genomgå radioaktivt sönderfall och spontant omvandlas till en annan nuklid. Denna omvandling kan åstadkommas på ett antal olika sätt, inklusive alfasönderfall (emission av alfapartiklar ) och beta-sönderfall ( elektronemission , positronemission eller elektroninfångning ). En annan möjlighet är spontan fission i två eller flera nuklider.

Medan det ögonblick i tiden då en viss kärna sönderfaller är oförutsägbart, sönderfaller en samling atomer av en radioaktiv nuklid exponentiellt i en hastighet som beskrivs av en parameter som kallas halveringstiden , vanligtvis angiven i enheter av år när man diskuterar dateringstekniker. Efter att en halveringstid har förflutit kommer hälften av atomerna i nukliden i fråga att ha sönderfallit till en "dotter"-nuklid eller sönderfallsprodukt . I många fall är själva dotternukliden radioaktiv, vilket resulterar i en sönderfallskedja , som slutligen slutar med bildandet av en stabil (icke-radioaktiv) dotternuklid; varje steg i en sådan kedja kännetecknas av en distinkt halveringstid. I dessa fall är vanligtvis halveringstiden av intresse för radiometrisk datering den längsta i kedjan, vilket är den hastighetsbegränsande faktorn i den slutliga omvandlingen av den radioaktiva nukliden till dess stabila dotter. Isotopiska system som har utnyttjats för radiometrisk datering har halveringstider som sträcker sig från endast cirka 10 år (t.ex. tritium ) till över 100 miljarder år (t.ex. samarium-147 ).

För de flesta radioaktiva nuklider beror halveringstiden enbart på nukleära egenskaper och är i huvudsak konstant. Detta är känt eftersom sönderfallskonstanter mätta med olika tekniker ger konsekventa värden inom analytiska fel och åldrarna på samma material är konsekventa från en metod till en annan. Den påverkas inte av yttre faktorer som temperatur , tryck , kemisk miljö eller närvaro av ett magnetiskt eller elektriskt fält . De enda undantagen är nuklider som sönderfaller genom elektroninfångningsprocessen, såsom beryllium-7 , strontium-85 och zirkonium-89 , vars sönderfallshastighet kan påverkas av lokal elektrontäthet. För alla andra nuklider ändras andelen av den ursprungliga nukliden till dess sönderfallsprodukter på ett förutsägbart sätt när den ursprungliga nukliden sönderfaller över tiden.

Denna förutsägbarhet gör att de relativa mängderna av relaterade nuklider kan användas som en klocka för att mäta tiden från införlivandet av de ursprungliga nukliderne i ett material till nutid. Naturen har bekvämt försett oss med radioaktiva nuklider som har halveringstider som sträcker sig från betydligt längre än universums ålder till mindre än en zeptosekund . Detta gör att man kan mäta ett mycket brett spektrum av åldrar. Isotoper med mycket långa halveringstider kallas "stabila isotoper", och isotoper med mycket korta halveringstider är kända som "utdöda isotoper".

Förfall konstant beslutsamhet

Den radioaktiva sönderfallskonstanten, sannolikheten att en atom sönderfaller per år, är den fasta grunden för den vanliga mätningen av radioaktivitet. Noggrannheten och precisionen för bestämningen av en ålder (och en nuklids halveringstid) beror på noggrannheten och precisionen i mätningen av sönderfallskonstanten. Inväxtmetoden är ett sätt att mäta sönderfallskonstanten i ett system, vilket innebär att dotternuklider ackumuleras. Tyvärr för nuklider med höga sönderfallskonstanter (som är användbara för att datera mycket gamla prover), krävs långa tidsperioder (decennier) för att ackumulera tillräckligt med sönderfallsprodukter i ett enda prov för att exakt mäta dem. En snabbare metod innebär att man använder partikelräknare för att bestämma alfa-, beta- eller gammaaktivitet och sedan dividera det med antalet radioaktiva nuklider. Det är dock utmanande och dyrt att exakt bestämma antalet radioaktiva nuklider. Alternativt kan sönderfallskonstanter bestämmas genom att jämföra isotopdata för bergarter av känd ålder. Denna metod kräver att minst ett av isotopsystemen är mycket exakt kalibrerat, såsom Pb-Pb-systemet .

Noggrannhet av radiometrisk datering

Termisk joniseringsmasspektrometer som används vid radiometrisk datering.

Den grundläggande ekvationen för radiometrisk datering kräver att varken modernukliden eller dotterprodukten kan komma in i eller lämna materialet efter dess bildande. De möjliga förvirrande effekterna av kontaminering av förälder- och dotterisotoper måste beaktas, liksom effekterna av eventuell förlust eller vinst av sådana isotoper sedan provet skapades. Det är därför viktigt att ha så mycket information som möjligt om materialet som dateras och att kontrollera eventuella tecken på förändringar . Precisionen förbättras om mätningar görs på flera prover från olika platser i bergkroppen. Alternativt, om flera olika mineral kan dateras från samma prov och antas vara bildade av samma händelse och var i jämvikt med reservoaren när de bildades, bör de bilda en isokron . Detta kan minska problemet med kontaminering . Vid uran-bly-datering används concordia-diagrammet vilket också minskar problemet med nuklidförlust. Slutligen kan korrelation mellan olika isotopiska dateringsmetoder krävas för att bekräfta ett provs ålder. Till exempel fastställdes åldern på Amitsoq-gnejserna från västra Grönland till 3,60 ± 0,05 Ga (miljarder år sedan) med uran-bly-datering och 3,56 ± 0,10 Ga (miljarder år sedan) med bly-bly-datering, resultat som är konsekventa med varandra.

Noggrann radiometrisk datering kräver i allmänhet att föräldern har en tillräckligt lång halveringstid för att den kommer att finnas i betydande mängder vid tidpunkten för mätningen (förutom vad som beskrivs nedan under "Datering med kortlivade utdöda radionuklider"), halveringstiden för föräldern är exakt känd, och tillräckligt mycket av dotterprodukten produceras för att noggrant mätas och särskiljas från den initiala mängden dotter som finns i materialet. Procedurerna som används för att isolera och analysera förälder- och dotternukliderna måste vara exakta och korrekta. Detta involverar normalt isotop-förhållande masspektrometri .

Precisionen hos en dateringsmetod beror delvis på halveringstiden för den inblandade radioaktiva isotopen. Till exempel har kol-14 en halveringstid på 5 730 år. Efter att en organism har varit död i 60 000 år finns så lite kol-14 kvar att korrekt datering inte kan fastställas. Å andra sidan sjunker koncentrationen av kol-14 så brant att åldern på relativt unga lämningar kan fastställas exakt till inom några decennier.

Stängningstemperatur

Förslutningstemperaturen eller blockeringstemperaturen representerar den temperatur under vilken mineralet är ett slutet system för de studerade isotoperna. Om ett material som selektivt avvisar dotternukliden värms över denna temperatur, kommer alla dotternuklider som har ackumulerats över tiden att gå förlorade genom diffusion , vilket återställer den isotopiska "klockan" till noll. När mineralet svalnar börjar kristallstrukturen att bildas och diffusion av isotoper är mindre lätt. Vid en viss temperatur har kristallstrukturen bildats tillräckligt för att förhindra diffusion av isotoper. Således börjar en magmatisk eller metamorf bergart eller smälta, som långsamt kyls, inte uppvisa mätbart radioaktivt sönderfall förrän den svalnar under förslutningstemperaturen. Åldern som kan beräknas genom radiometrisk datering är alltså den tidpunkt då bergarten eller mineralet svalnade till förslutningstemperatur. Denna temperatur varierar för varje mineral och isotopsystem, så ett system kan vara stängt för ett mineral men öppet för ett annat. Datering av olika mineral och/eller isotopsystem (med olika förslutningstemperaturer) inom samma bergart kan därför möjliggöra spårning av den aktuella bergartens termiska historia med tiden och därmed kan historien om metamorfa händelser bli känd i detalj. Dessa temperaturer bestäms experimentellt i labbet genom att artificiellt återställa provmineraler med hjälp av en högtemperaturugn. Detta fält är känt som termokronologi eller termokronometri.

Åldersekvationen

Lu-Hf isokroner plottade av meteoritprover. Åldern beräknas från lutningen av isokron (linjen) och den ursprungliga sammansättningen från skärningen av isokron med y-axeln.

Det matematiska uttrycket som relaterar radioaktivt sönderfall till geologisk tid är

var

• t är åldern på provet,
• D * är antalet atomer i den radiogena dotterisotopen i provet,
• D ₀ är antalet atomer i dotterisotopen i den ursprungliga eller initiala sammansättningen,
• N ( t ) är antalet atomer i moderisotopen i provet vid tidpunkten t (nuvarande), givet av N ( t ) = N ₀ e ^{− λt} , och
• λ är sönderfallskonstanten för moderisotopen, lika med inversen av den radioaktiva halveringstiden för moderisotopen gånger den naturliga logaritmen av 2.

Ekvationen uttrycks lämpligast i termer av den uppmätta storheten N ( t ) snarare än det konstanta initiala _värdet No.

För att beräkna åldern antas det att systemet är stängt (varken förälder- eller dotterisotoper har gått förlorade från systemet), D ₀ måste vara antingen försumbar eller kan uppskattas exakt, λ är känt med hög precision och en har exakt och exakta mätningar av D* och N ( t ).

Ovanstående ekvation använder sig av information om sammansättningen av förälder- och dotterisotoper vid den tidpunkt då materialet som testas kyldes under sin stängningstemperatur . Detta är väletablerat för de flesta isotopsystem. Konstruktion av en isokron kräver emellertid inte information om de ursprungliga kompositionerna, utan endast använda de nuvarande förhållandena mellan moder- och dotterisotoperna till en standardisotop. En isokronplot används för att lösa åldersekvationen grafiskt och beräkna åldern på provet och den ursprungliga sammansättningen.

Moderna dejtingmetoder

Radiometrisk datering har utförts sedan 1905 då det uppfanns av Ernest Rutherford som en metod för att bestämma jordens ålder . Under århundradet sedan dess har teknikerna förbättrats och utökats avsevärt. Datering kan nu utföras på prover så små som ett nanogram med hjälp av en masspektrometer . Masspektrometern uppfanns på 1940-talet och började användas vid radiometrisk datering på 1950-talet. Den fungerar genom att generera en stråle av joniserade atomer från provet som testas. Jonerna färdas sedan genom ett magnetfält, som leder dem till olika provtagningssensorer, kända som " Faraday-koppar ", beroende på deras massa och joniseringsnivå. Vid nedslag i kopparna sätter jonerna upp en mycket svag ström som kan mätas för att bestämma graden av stötar och de relativa koncentrationerna av olika atomer i strålarna.

Uran-bly dateringsmetod

Ett concordia-diagram som används vid uran-bly-datering , med data från Pfunze-bältet , Zimbabwe . Alla prover visar förlust av blyisotoper, men skärningen av errorchron (rät linje genom provpunkterna) och concordia (kurvan) visar bergets korrekta ålder.

Uran-bly radiometrisk datering innebär att man använder uran-235 eller uran-238 för att datera ett ämnes absoluta ålder. Detta schema har förfinats till den grad att felmarginalen i datum för stenar kan vara så låg som mindre än två miljoner år på två och en halv miljard år. En felmarginal på 2–5 % har uppnåtts på yngre mesozoiska bergarter.

Uran-blydatering utförs ofta på mineralet zirkon (ZrSiO ₄ ), även om det kan användas på andra material, såsom baddeleyit och monazit (se: monazit geokronologi ). Zirkon och baddeleyit införlivar uranatomer i sin kristallina struktur som substitut för zirkonium , men avvisar starkt bly. Zirkon har en mycket hög stängningstemperatur, är motståndskraftig mot mekanisk väderpåverkan och är mycket kemiskt inert. Zirkon bildar också flera kristalllager under metamorfa händelser, som var och en kan registrera en isotopisk ålder för händelsen. In situ mikrostråleanalys kan uppnås via laser ICP-MS eller SIMS tekniker.

En av dess stora fördelar är att varje prov ger två klockor, en baserad på uran-235s sönderfall till bly-207 med en halveringstid på cirka 700 miljoner år, och en baserad på uran-238s sönderfall till bly-206 med en halveringstid. -livslängd på cirka 4,5 miljarder år, vilket ger en inbyggd krysskontroll som möjliggör noggrann bestämning av provets ålder även om en del av blyet har gått förlorat. Detta kan ses i concordia-diagrammet, där proverna plottar längs en errorchron (rät linje) som skär concordia-kurvan vid provets ålder.

Samarium–neodym dateringsmetod

Detta innebär alfa-sönderfall av ¹⁴⁷ Sm till ¹⁴³ Nd med en halveringstid på 1,06 x 10 ¹¹ år. Noggrannhetsnivåer på inom tjugo miljoner år i åldrar på två och en halv miljard år är möjliga.

Kalium-argon-dateringsmetod

Detta involverar elektroninfångning eller positronsönderfall av kalium-40 till argon-40. Kalium-40 har en halveringstid på 1,3 miljarder år, så denna metod är tillämplig på de äldsta bergarterna. Radioaktivt kalium-40 är vanligt i glimmer , fältspat och hornblende , även om förslutningstemperaturen är ganska låg i dessa material, omkring 350 °C (mica) till 500 °C (hornblende).

Rubidium-strontium-dateringsmetod

Detta är baserat på beta-sönderfallet av rubidium-87 till strontium-87 , med en halveringstid på 50 miljarder år. Detta schema används för att datera gamla magmatiska och metamorfa bergarter , och har även använts för att datera månprover . Stängningstemperaturerna är så höga att de inte är ett problem. Rubidium-strontiumdatering är inte lika exakt som uran-blymetoden, med fel på 30 till 50 miljoner år för ett 3 miljarder år gammalt prov. Tillämpning av in situ-analys (Laser-Ablation ICP-MS) inom enskilda mineralkorn i förkastningar har visat att Rb-Sr-metoden kan användas för att dechiffrera episoder av förkastningsrörelser.

Uran-thorium-dateringsmetod

En relativt kort räckvidd dateringsteknik bygger på sönderfallet av uran-234 till torium-230, ett ämne med en halveringstid på cirka 80 000 år. Den åtföljs av en systerprocess, där uran-235 sönderfaller till protactinium-231, som har en halveringstid på 32 760 år.

Medan uran är vattenlösligt, är torium och protactinium det inte, och därför fälls de selektivt ut i havsbottensediment , från vilka deras förhållanden mäts. Systemet har en räckvidd på flera hundra tusen år. En relaterad metod är jonium-torium-datering , som mäter förhållandet mellan jonium (thorium-230) och torium-232 i havssediment .

Radiokoldateringsmetod

Ales stenar vid Kåseberga, cirka tio kilometer sydost om Ystad , Sverige daterades till 56 CE med hjälp av kol-14-metoden på organiskt material som hittats på platsen.

Radiokoldatering kallas också helt enkelt kol-14-datering. Kol-14 är en radioaktiv isotop av kol, med en halveringstid på 5 730 år (vilket är mycket kort jämfört med ovanstående isotoper), och sönderfaller till kväve. I andra radiometriska dateringsmetoder producerades de tunga moderisotoperna genom nukleosyntes i supernovor, vilket betyder att alla moderisotoper med kort halveringstid borde vara utdöda vid det här laget. Kol-14 skapas dock kontinuerligt genom kollisioner av neutroner som genereras av kosmiska strålar med kväve i den övre atmosfären och förblir således på en nästan konstant nivå på jorden. Kol-14 hamnar som en spårkomponent i atmosfärisk koldioxid (CO ₂ ).

En kolbaserad livsform får kol under sin livstid. Växter förvärvar det genom fotosyntes , och djur förvärvar det från konsumtion av växter och andra djur. När en organism dör slutar den att ta in nytt kol-14, och den befintliga isotopen sönderfaller med en karakteristisk halveringstid (5730 år). Andelen kol-14 som finns kvar när resterna av organismen undersöks ger en indikation på hur lång tid som har gått sedan dess död. Detta gör kol-14 till en idealisk dateringsmetod för att datera benens ålder eller resterna av en organism. Dateringsgränsen för kol-14 ligger mellan 58 000 och 62 000 år.

Hastigheten för skapandet av kol-14 verkar vara ungefär konstant, eftersom korskontroller av kol-14-datering med andra dateringsmetoder visar att det ger konsekventa resultat. Lokala vulkanutbrott eller andra händelser som avger stora mängder koldioxid kan dock minska lokala koncentrationer av kol-14 och ge felaktiga datum. Utsläppen av koldioxid till biosfären till följd av industrialiseringen har också minskat andelen kol-14 med några procent; omvänt ökade mängden kol-14 genom ovanjordiska kärnvapenbombtest som genomfördes i början av 1960-talet. Dessutom skulle en ökning av solvinden eller jordens magnetfält över det nuvarande värdet minska mängden kol-14 som skapas i atmosfären.

Fission track dating metod

Apatitkristaller används i stor utsträckning vid klyvningsspårdatering.

Detta involverar inspektion av en polerad skiva av ett material för att bestämma tätheten av "spår"-markeringar som lämnats i den av den spontana klyvningen av uran-238-föroreningar. Uranhalten i provet måste vara känt, men det kan bestämmas genom att placera en plastfilm över den polerade skivan av materialet och bombardera den med långsamma neutroner . Detta orsakar inducerad klyvning av ²³⁵ U, i motsats till spontan klyvning av ²³⁸ U. Klyvningsspåren som produceras av denna process registreras i plastfilmen. Uranhalten i materialet kan sedan beräknas utifrån antalet spår och neutronflödet .

Detta schema har tillämpning över ett brett spektrum av geologiska datum. För datum upp till några miljoner år används glimmer , tektiter (glasfragment från vulkanutbrott) och meteoriter bäst. Äldre material kan dateras med zirkon , apatit , titanit , epidot och granat som har en varierande mängd uran. Eftersom klyvningsspåren läkas av temperaturer över cirka 200 °C har tekniken såväl begränsningar som fördelar. Tekniken har potentiella tillämpningar för att detaljera den termiska historien för en fyndighet.

Klor-36 dateringsmetod

Stora mängder annars sällsynt ³⁶ Cl (halveringstid ~300ky) producerades genom bestrålning av havsvatten under atmosfäriska detonationer av kärnvapen mellan 1952 och 1958. Uppehållstiden för ³⁶ Cl i atmosfären är cirka 1 vecka. Som en händelsemarkör för 1950-talsvatten i jord och grundvatten är ³⁶ Cl också användbar för att datera vatten mindre än 50 år före nutid. ³⁶ Cl har sett användning inom andra områden av de geologiska vetenskaperna, inklusive datering av is och sediment.

Luminescens dating metoder

Luminescensdateringsmetoder är inte radiometriska dateringsmetoder eftersom de inte förlitar sig på mängder av isotoper för att beräkna ålder. Istället är de en konsekvens av bakgrundsstrålning på vissa mineral. Med tiden absorberas joniserande strålning av mineralkorn i sediment och arkeologiska material som kvarts och kaliumfältspat . Strålningen gör att laddning stannar kvar inom kornen i strukturellt instabila "elektronfällor". Exponering för solljus eller värme frigör dessa laddningar, vilket effektivt "bleker" provet och nollställer klockan. Den fångade laddningen ackumuleras över tiden med en hastighet som bestäms av mängden bakgrundsstrålning på platsen där provet begravdes. Stimulering av dessa mineralkorn med användning av antingen ljus ( optiskt stimulerad luminescens eller infraröd stimulerad luminescensdatering) eller värme ( termoluminescensdatering ) gör att en luminescenssignal sänds ut när den lagrade instabila elektronenergin frigörs, vars intensitet varierar beroende på mängden strålning absorberas under begravning och specifika egenskaper hos mineralet.

Dessa metoder kan användas för att datera åldern på ett sedimentlager, eftersom lager avsatta ovanpå skulle förhindra att kornen "blekas" och återställs av solljus. Keramikskärvor kan dateras till sista gången de upplevde betydande värme, vanligtvis när de brändes i en ugn.

Andra metoder

Andra metoder inkluderar:

• Argon–argon (Ar–Ar)
• Jod–xenon (I–Xe)
• Lantan-barium (La-Ba)
• Bly-bly (Pb-Pb)
• Lutetium–hafnium (Lu–Hf)
• Hafnium–tungsten dating (Hf-W)
• Kalium-kalcium (K-Ca)
• Rhenium–osmium (Re–Os)
• Uran–uran (U–U)
• Krypton–krypton (Kr–Kr)
• Beryllium ( ¹⁰ Be– ⁹ Be)

Datering med sönderfallsprodukter av kortlivade utdöda radionuklider

Absolut radiometrisk datering kräver att en mätbar del av moderkärnan finns kvar i provberget. För bergarter som går tillbaka till början av solsystemet kräver detta extremt långlivade moderisotoper, vilket gör mätningen av sådana stenars exakta åldrar oprecisa. För att kunna särskilja bergarternas relativa åldrar från så gammalt material, och för att få en bättre tidsupplösning än vad som finns från långlivade isotoper, kan kortlivade isotoper som inte längre finns i berget användas.

I början av solsystemet fanns det flera relativt kortlivade radionuklider som ²⁶ Al, ⁶⁰ Fe, ⁵³ Mn och ¹²⁹ I i solnebulosan. Dessa radionuklider – möjligen producerade genom explosionen av en supernova – är utdöda idag, men deras sönderfallsprodukter kan detekteras i mycket gammalt material, som det som utgör meteoriter . Genom att mäta sönderfallsprodukterna från utdöda radionuklider med en masspektrometer och använda isokronplots är det möjligt att bestämma relativa åldrar för olika händelser i solsystemets tidiga historia. Dateringsmetoder baserade på utdöda radionuklider kan också kalibreras med U-Pb-metoden för att ge absoluta åldrar. Således kan både den ungefärliga åldern och en hög tidsupplösning erhållas. Generellt leder en kortare halveringstid till en högre tidsupplösning på bekostnad av tidsskalan.

¹²⁹ I – ¹²⁹ Xe kronometer

¹²⁹
jag
beta-förfall till¹²⁹
Xe
med en halveringstid på 16 miljoner år. Jod-xenon-kronometern är en isokronteknik. Prover exponeras för neutroner i en kärnreaktor. Detta omvandlar den enda stabila isotopen av jod (¹²⁷
jag
) in i¹²⁸
Xe
via neutroninfångning följt av beta-sönderfall (av¹²⁸
jag
). Efter bestrålning värms proverna upp i en serie steg och xenonisotopsignaturen för gasen som utvecklas i varje steg analyseras. När en konsekvent¹²⁹
Xe
/¹²⁸
Xe
förhållandet observeras över flera på varandra följande temperatursteg, kan det tolkas som att det motsvarar en tidpunkt då provet slutade förlora xenon.

Prover av en meteorit som kallas Shallowater ingår vanligtvis i bestrålningen för att övervaka omvandlingseffektiviteten från¹²⁷
jag
till¹²⁸
Xe
. Skillnaden mellan de uppmätta¹²⁹
Xe
/¹²⁸
Xe
förhållanden av provet och Shallowater motsvarar då de olika förhållanden av¹²⁹
jag
/¹²⁷
jag
när de var och en slutade förlora xenon. Detta motsvarar i sin tur en skillnad i stängningsålder i det tidiga solsystemet.

26 Al – ^{26 Mg} kronometer

Ett annat exempel på kortlivad utdöd radionukliddatering är²⁶
Al
–²⁶
Mg
kronometer, som kan användas för att uppskatta de relativa åldrarna för kondruler .²⁶
Al
förfaller till²⁶
Mg
med en halveringstid på 720 000 år. Dateringen är helt enkelt en fråga om att hitta avvikelsen från det naturliga överflöd av²⁶
Mg
(produkten av²⁶
Al
sönderfall) i jämförelse med förhållandet mellan de stabila isotoperna²⁷
Al
/²⁴
Mg
.

Överskottet av²⁶
Mg
(ofta betecknad²⁶
Mg
*) hittas genom att jämföra²⁶
Mg
/²⁷
Mg
förhållandet till andra solsystemmaterial.

De²⁶
Al
–²⁶
Mg
kronometer ger en uppskattning av tidsperioden för bildning av primitiva meteoriter på endast några miljoner år (1,4 miljoner år för kondrulbildning).

En terminologifråga

I en artikel från juli 2022 i tidskriften Applied Geochemistry föreslog författarna att termerna "föräldersotop" och "dotterisotop" skulle undvikas till förmån för de mer beskrivande "prekursorisotop" och "produktisotop", analogt med "prekursorjon" och "produktjon" i masspektrometri .

Se även

• Hadean zirkon
• Isotop geokemi
• Paleopedologisk journal
• Radioaktivitet
• Radiohalo
• Känslig högupplöst jonmikrosond (SHRIMP)

Referenser

Vidare läsning

• Gunten, Hans R. von (1995). "Radioaktivitet: Ett verktyg för att utforska det förflutna" (PDF) . Radiochimica Acta . 70–71 (s1): 305–413. doi : 10.1524/ract.1995.7071.special-issue.305 . ISSN  2193-3405 . S2CID  100441969 .
• Magill, Joseph; Galy, Jean (2005). "Arkeologi och dating". Radioaktivitet Radionuklider Strålning . Springer Berlin Heidelberg. s. 105–115. Bibcode : 2005rrr..bok.....M . doi : 10.1007/3-540-26881-2_6 . ISBN 978-3-540-26881-9.
• Allègre, Claude J (4 december 2008). Isotopgeologi . ISBN 978-0521862288.
• McSween, Harry Y; Richardson, Steven Mcafee; Uhle, Maria E; Uhle, professor Maria (2003). Geochemistry: Pathways and Processes (2 uppl.). ISBN 978-0-231-12440-9.
• Harry y. Mcsween, Jr; Huss, Gary R (29 april 2010). Kosmokemi . ISBN 978-0-521-87862-3.