Применение радиоактивных изотопов PDF Печать E-mail

Радиоактивные изотопы оказались незаменимыми при установлении возраста ископаемых остатков древнейших форм живого. Особенно часто для этой цели используют радиоактивный углерод С14. Период его полураспада — около 5600 лет. С14 всегда присутствует в атмосфере, составляя строго определенную часть от общего количества углерода в углекисломгазе воздуха. Растения используют углекислый газ воздуха для синтеза питательных веществ, а животные поедают растения; в результате С14 попадает в организм всех живых существ, причем соотношение стабильного и радиоактивного углерода в живых организмах точно такое же, как в атмосферном воздухе.

После смерти животного потребление углерода прекращается; количество С14 постепенно уменьшается по мере его распада и превращения в обычный азот; скорость этого процесса определяется величиной периода полураспада. Для определения возраста ископаемого животного измеряют количество С14, сохранившегося в его остатках. Если, допустим, осталась только 1/8 часть первоначально присутствовавшего радиоактивного изотопа, то значит, что со времени смерти животного прошло время, равное трем периодам полураспада С14, т. е. 16 800 лет.

Однако с помощью С14 нельзя определить возраст наиболее древних форм живого, так как за миллионы лет, прошедшие со времени их существования, сохранившееся количество С14 настолько мало, что не поддается измерению. В таких случаях используют изотопы с большим периодом полураспада, в частности с успехом применяют так называемые калий-аргоновые часы. Радиоактивный изотоп калия К40 превращается в процессе распада в аргон. Период полураспада К40 — 300 миллионов лет. В 1960 году в Южной Африке были найдены кости очень древнего человека.

На основании изучения структуры костей специалисты высказали предположение, что эти остатки древнее, чем все ранее обнаруженные. Для определения возраста находки в сопутствующих пластах породы было определено соотношение К40 и аргона. В результате удалось установить, что кости принадлежали человеку, жившему 1 750 000 лет назад, т. е. гораздо раньше того периода, когда, по существующим предположениям ученых, появился человек.

Наконец, датирование событий, отдаленных от нас на целые геологические эпохи, производится по урану. Уран-238 считается обычно стабильным изотопом, но он все же распадается, хотя и чрезвычайно медленно: период его полураспада составляет 4,5 миллиарда лет. В процессе распада, сопровождающегося излучением, уран постепенно превращается в свинец. Измеряя соотношение свинца и урана в геологических породах, можно определить их возраст. Соотношение 1:1, например, указывает на то, что со времени образования породы прошло время, равное периоду полураспада U238.

Интересные статьи по биологии:

1) Контроль целостности и индивидуальности многоклеточного организма

2) Прокариоты