Hva er Half-Life?

Aleksander Rubtsov/Blend Images/Getty Images

Kanskje det mest brukte beviset for evolusjonsteori gjennom naturlig utvalg er den fossil rekord . Fossilregistreringen kan være ufullstendig og kanskje aldri fullstendig fullført, men det er fortsatt mange ledetråder til evolusjon og hvordan den skjer innenfor fossilregistreringen.

En måte som hjelper forskere med å plassere fossiler i riktig epoke på geologisk tidsskala er ved å bruke radiometrisk datering. Også kalt absolutt datering, bruker forskere forfallet av radioaktive elementer i fossilene eller steinene rundt fossilene for å bestemme alderen til organismen som ble bevart. Denne teknikken er avhengig av egenskapen halveringstid.

Hva er Half-Life?

Halveringstid er definert som tiden det tar for halvparten av et radioaktivt grunnstoff å forfalle til en datterisotop. Når radioaktive isotoper av grunnstoffer forfaller, mister de radioaktiviteten og blir et helt nytt grunnstoff kjent som en datterisotop. Ved å måle forholdet mellom mengden av det opprinnelige radioaktive elementet og datterisotopen, kan forskerne bestemme hvor mange halveringstider elementet har gjennomgått, og derfra kan de finne ut prøvens absolutte alder.

Halveringstidene til flere radioaktive isotoper er kjent og brukes ofte for å finne ut alderen til nylig funnet fossiler. Ulike isotoper har forskjellig halveringstid og noen ganger kan mer enn én tilstedeværende isotop brukes for å få en enda mer spesifikk alder på et fossil. Nedenfor er et diagram over ofte brukte radiometriske isotoper, deres halveringstid og datterisotopene de forfaller til.

Eksempel på hvordan du bruker Half-Life

La oss si at du fant et fossil du tror er et menneskeskjelett. Det beste radioaktive grunnstoffet å bruke til dato menneskelige fossiler er karbon-14. Det er flere grunner til hvorfor, men hovedårsakene er at karbon-14 er en naturlig forekommende isotop i alle livsformer og halveringstiden er ca. 5730 år, så vi kan bruke den til å datere mer 'nyere' former for liv i forhold til den geologiske tidsskalaen.

Du må ha tilgang til vitenskapelige instrumenter på dette tidspunktet som kan måle mengden av radioaktivitet i prøven, så drar vi til laboratoriet! Etter at du har klargjort prøven og satt den inn i maskinen, viser avlesningen at du har omtrent 75 % nitrogen-14 og 25 % karbon-14. Nå er det på tide å bruke disse matematiske ferdighetene til god bruk.

Ved én halveringstid vil du ha omtrent 50 % karbon-14 og 50 % nitrogen-14. Med andre ord, halvparten (50%) av Carbon-14 du startet med har forfalt til datterisotopen Nitrogen-14. Imidlertid sier avlesningen din fra radioaktivitetsmåleinstrumentet at du bare har 25 % karbon-14 og 75 % nitrogen-14, så fossilet ditt må ha vært gjennom mer enn en halveringstid.

Etter to halveringstider ville en annen halvpart av din resterende karbon-14 ha forfalt til nitrogen-14. Halvparten av 50 % er 25 %, så du vil ha 25 % karbon-14 og 75 % nitrogen-14. Dette er hva avlesningen din sa, så fossilet ditt har gjennomgått to halveringstider.

Nå som du vet hvor mange halveringstider som har gått for fossilet ditt, må du gange antallet halveringstider med hvor mange år som er i en halveringstid. Dette gir deg en alder på 2 x 5730 = 11 460 år. Fossilet ditt er av en organisme (kanskje menneske) som døde for 11 460 år siden.

Vanlig brukte radioaktive isotoper

Foreldreisotop	Halvt liv	Datter isotop
Karbon-14	5730 år.	Nitrogen-14
Kalium-40	1,26 milliarder år.	Argon-40
Thorium-230	75 000 år.	Radium-226
Uran-235	700 000 millioner år.	Lead-207
Uran-238	4,5 milliarder år.	Lead-206