Vad är radioaktiv datering?

Radioaktiv datering är en metod för att beräkna åldern på stenar och fossiler genom koncentrationer av vissa radioaktiva element i närheten av sådana föremål eller som en del av deras kemiska struktur. Det finns olika radioaktiva dateringsmetoder som används beroende på om det som analyseras är organiskt eller oorganiskt, och varje process bygger på antaganden om det ursprungliga tillståndet för materialet som dateras och accepterade geologiska tidsskalor. Även om arten av radioaktivt förfall är baserat på etablerade vetenskapliga principer för radioaktiva element som är väl beprövade, är antagandena som används för att beräkna den faktiska åldern för ett objekt från dessa principer föremål för viss debatt och kontrovers.

Radioaktivt kol-datering är den vanligaste metoden som används för att datera fossiler av mänskligt ursprung eller artefakter från forntida mänskliga civilisationer. Isotopen av kol 14 ( ¹⁴ C) används, eftersom den har en effektiv kort halveringstid på sönderfallet 5 725 år där den sönderfaller till kväve 14 ( ¹⁴ N), och den finns i små koncentrationer i praktiskt taget alla organiska föreningar på jorden. Kol 14 förekommer i kända koncentrationer i atmosfären och i alla växter och djur som är involverade i utbytet av CO ₂ -gas genom andningsförfaranden. Efter att en växt eller ett djur har dött och förseglats från ytterligare exponering för luften minskar mängden kol 14 långsamt i resterna såväl som i den omgivande jorden. Denna variation kan jämföras med atmosfäriska koncentrationer för att bestämma en grov ålder för när varelsen dog, eller när en oorganisk artefakt begravdes i jorden nära organiska rester.

Radioaktiva dateringsmetoder för äldre perioder eller fossil som tros vara miljoner år gamla innebär användning av element med mycket långsammare sönderfall än kol 14. Vanligtvis används uran 238 ( ²³⁸ U), eftersom det långsamt avtar till en stabil form av bly ( ²⁰⁶ Pb) under 4500 000 000 år. En annan isotop med en lång sönderfallshastighet som används för att datera geologiska formationer är kalium 40 ( ⁴⁰ K), som sönderfaller till argon 40 ( ⁴⁰ Ar) på 1 250 000 000 år. Medan radioaktiva element som kol- eller uranisotoper förfaller, förblir de opåverkade av andra processer som pågår omkring dem, såsom förändringar i värme, tryck och kemiska reaktioner. Detta gör dem förutsägbara när det gäller deras förändringshastighet, och deras sönderfallshastigheter är det grundläggande antagandet som vetenskapen om radioaktiv datering bygger på.

Det primära argumentet om noggrannheten för radioaktiv datering är centrerad kring den geologiska ålder som vetenskapen antar för jorden från och med 2011. Eftersom det är omöjligt för människor att veta exakt tillståndet för en sten eller fossil deposition när den ursprungligen skapades tusentals eller miljoner för år sedan är det möjligt att element i insättningen som redovisas för närvarande inte var en biprodukt av förfall av andra element i urvalet. Element som verkar vara biprodukter för sönderfall kan ha deponerats i provet över tid genom andra metoder, eller alltid där i högre än förväntade koncentrationer tillsammans med de förfallna elementen, och kasta bort beräkningarna för ett objekts verkliga ålder. Tester på ålder för nyligen bildade bergprover från vulkanutbrott av flera oberoende laboratorier har också gett väldigt varierande åldrar på flera miljoner år, då bergarterna själva bildades genom processer som inträffade för mindre än 100 år sedan, och kasta viss tvekan om den metod som används i konventionell dateringspraxis.