为什么放射性元素可用于考古研究?

作者: 万维钢
来源: 科普中国
日期: 2017-07-17

因为原子的衰变是自然发生的,所以你永远也不可能预测单个原子什么时候衰变。只要不衰变,今天的这个原子和昨天的它没有任何不同,它不会变“旧”。但是,你可以精确地计算这个原子在一定时间内衰变的概率。若原子数量巨大,那么将会有一定比例的原子发生衰变。卢瑟福很早就发现了这个性质,并且提出“半衰期”的概念,意思是放射性物质衰变一半所用的时间。他随即指出,这个性质可以用来测定地球的年龄,由此发现地球其实比当时人们认为的古老得多,这就给地质学做出了一个大贡献。

考古中最常用的测定古生物年龄的办法是用碳-14测年法,碳-14是寻常的碳-12原子的同位素(多了两个中子)。碳-14有放射性,可以通过贝塔衰变变为氮-14,半衰期是5730年。地球上的碳-14主要来自宇宙线。植物活着的时候吸收二氧化碳,其中碳-14和碳-12的比例是固定的。而植物死后,它所含的碳-12不变,碳-14却会慢慢衰变掉,二者比例就发生了变化。因此,只要考察化石中碳-14和碳-12的比例,就可以计算出它的死亡时间。

[编辑:茹斯坦]
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