Nel 1905, il padre della fisica nucleare, Ernest Rutherford, propose un metodo per la datazione dei radioisotopi calcolando l'età di diversi minerali di uranio. Da allora, la datazione con radioisotopi è stata ampiamente utilizzata in geologia, paleontologia, archeologia … Tuttavia, questa tecnica è infallibile? Molti scienziati hanno dubbi su questo punto.
Formula della domanda
La datazione radioisotopica, o radiometrica, è un metodo per determinare l'età di vari oggetti che contengono qualsiasi isotopo radioattivo. Questo isotopo (genitore), a seguito del decadimento, dà origine a una nuova (figlia). Dal rapporto di questi elementi, conoscendo l'emivita dell'isotopo genitore, si calcola l'età del campione.
Ecco i tre metodi di datazione più famosi per rocce e minerali:
Analisi uranio-piombo: il decadimento dell'uranio dà origine al piombo, l'emivita dell'isotopo uranio-238 è di 4,47 miliardi di anni. Per la datazione uranio-piombo viene comunemente usato lo zircone, un minerale resistente alle sostanze chimiche comune nelle rocce ignee.
Metodo potassio-argon: l'argon è un prodotto di decadimento del potassio-40 (emivita 1,2 miliardi di anni). È vero, i minerali di potassio perdono facilmente argon, quindi viene effettuato un aggiustamento. Tuttavia, il metodo è molto diffuso nella datazione di rocce ignee e sedimentarie.
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L'analisi del rubidio-stronzio si basa sulla conversione del rubidio-87 in stronzio. L'emivita di Rb87 raggiunge i 49 miliardi di anni. Questo tipo di analisi viene spesso utilizzato nella datazione delle rocce.
Per determinare l'età dei materiali organici (biologici), è stato sviluppato un metodo al radiocarbonio. Durante la datazione, viene determinato il rapporto tra carbonio radioattivo (C14) e carbonio stabile (C12) nel campione in esame, tenendo conto che l'emivita di C14 è di circa 5.730 anni.
Il metodo al radiocarbonio è stato proposto dall'americano Willard Libby, per il quale è stato insignito del Premio Nobel (1960).
Tuttavia, è ora noto che questo metodo si basa su postulati dubbi: il rapporto degli isotopi di carbonio nell'atmosfera non cambia nel tempo e nello spazio e il contenuto degli isotopi negli organismi viventi corrisponde allo stato dell'atmosfera.
Immagine dell'accumulo di carbonio
Le piante, insieme all'anidride carbonica, assorbono il radiocarbonio e attraverso le piante arriva agli animali. In precedenza si credeva che con la "morte" di un oggetto organico, il nuovo carbonio-14 non vi entra, ma quello esistente decade a velocità costante, mentre il carbonio stabile rimane invariato. La datazione si basa su questi presupposti. Ma in realtà, il nuovo carbonio può penetrare nel biomateriale - dall'atmosfera e dal suolo, con cali di temperatura e fenomeni vulcanici …
È stato ormai stabilito che il contenuto di C14 nell'atmosfera cambia a seconda della radiazione cosmica e dell'attività del Sole, della latitudine dell'area, dello stato della magnetosfera, delle eruzioni vulcaniche e del ciclo dell'anidride carbonica. Inoltre test nucleari e combustione costante di combustibili fossili. Tutto ciò influisce negativamente sull'accuratezza della datazione, specialmente dei campioni moderni.
Su questo argomento vale la pena fare riferimento alla … Bibbia. Si presume che prima del diluvio (4,5 mila anni fa) uno degli strati dell'atmosfera terrestre fosse una "cupola" protettiva di acqua o umidità (Gen. 1: 6-8). Questa cupola potrebbe proteggere il pianeta (e l'atmosfera) dalla radiazione cosmica che genera C14 radioattivo. Ecco perché, e non a causa del decadimento, il contenuto di carbonio-14 nei campioni antidiluviani può essere estremamente basso. Ciò significa che il numero di "resti" di C14 non rifletterà l'età reale dell'oggetto.
Registrazione di "anomalie"
Teoricamente, il metodo del carbonio ha permesso di determinare i resti di non più di 60 mila anni, dopo questo periodo il C14 è rimasto trascurabile, ma lo sviluppo della spettrometria di massa ha migliorato la "sensibilità" della misurazione del rapporto C14 / C12 dall'1% allo 0,001%, quindi l'intervallo di tempo misurato potrebbe espandersi a 90 mila anni.
Tuttavia, fino ad ora, non sono stati trovati materiali con un rapporto così piccolo (0,001%). Cioè, sono lontani dal limite di età di 90 mila anni. Inoltre, la spettrometria di massa ha permesso di vedere tracce di C14 nel carbone, petrolio, antracite, risalenti a milioni di anni fa. E il radiocarbonio dovrebbe scomparire molto tempo fa!
La maggior parte degli scienziati ha attribuito questo fatto all'inquinamento di rocce antiche con moderne fonti di carbonio. E abbiamo sviluppato modi efficaci per purificare. Tuttavia, il livello di C14 rimaneva ancora significativo, circa 100 volte superiore alla sensibilità quasi al limite degli strumenti. Quindi, forse l'età dello stesso carbone "tira" solo qualche migliaio di anni?
Domande scomode
Altri metodi si basano su ipotesi arbitrarie: uranio-piombo, potassio-argon, rubidio-stronzio. Si presume che originariamente la roccia fosse costituita solo dall'elemento genitore (ad esempio, l'uranio) e la figlia (piombo) non esistesse. Ma su che base? Soprattutto se parliamo di milioni di anni.
Di conseguenza, analizzando una roccia con una predominanza di piombo sull'uranio, è possibile trarre una conclusione sulla sua antichità. Tuttavia, questo campione può essere giovane, ma con un alto contenuto di piombo iniziale. Inoltre, il contenuto degli elementi può cambiare sotto l'influenza di fattori esterni, come l'acqua.
La "vacca sacra" della radiometria è un tasso di decadimento costante. "Si è scoperto che il tasso di decadimento degli elementi radioattivi oggi non cambia a nessuna temperatura, pressione e altre influenze fisiche e chimiche", scrive il geografo Yuri Golubchikov. - Si è deciso che lo è sempre stato. Secondo le informazioni raccolte nel presente, hanno iniziato a ricreare il passato.
Tuttavia, recenti esperimenti mettono in dubbio la costanza del tasso di decadimento. Secondo il professore americano John Baumgardner, gli esperimenti hanno dimostrato che il tasso di decadimento dell'uranio in piombo ed elio era molto più alto in passato. E se la velocità non è costante, l'intero sistema di appuntamenti crolla …
La pratica è il criterio della verità
È facile verificare l'accuratezza della datazione radiometrica quando si conosce con precisione l'età dei materiali. Qui ci sono solo alcuni esempi.
La datazione al carbonio-14 ha mostrato: un sigillo appena ucciso … è morto 1,3 mila anni fa, il guscio delle lumache vive aveva 27 mila anni, l'età del guscio di un mollusco vivo era di 2 mila anni.
Sei laboratori hanno eseguito 18 analisi dell'età del legname da Shelford, Cheshire, Inghilterra. Le stime vanno da 26mila a 60mila anni. È così preciso!
L'età del materiale organico nella malta di un castello inglese era di oltre 7mila anni, sebbene l'età del castello sia di circa 8 secoli. Probabilmente nella soluzione sono state utilizzate uova molto antiche …
Abbiamo deciso di verificare l'età di cinque colate laviche dal vulcano Ngauruhoe in Nuova Zelanda. Si sapeva che la lava scorreva una volta nel 1949, tre volte nel 1954 e di nuovo nel 1975. Tuttavia, secondo il metodo potassio-argon, l'età delle colate laviche era … da 0,2 a 3,5 milioni di anni.
Ed ecco i risultati delle analisi "rubidio-stronzio" e "potassio-argon". Il geologo Stephen Austin ha campionato il basalto dagli strati inferiori del Grand Canyon del Colorado e dai flussi di lava ai margini del canyon. Tuttavia, l'analisi ha dimostrato che il flusso di lava relativamente recente è più vecchio di 270 mA del basalto delle viscere del Grand Canyon!
Negli anni '90, lo stesso Steve Austin e colleghi hanno prelevato campioni dalla lava del vulcano San Helen (USA, eruzione del 1986), che hanno consegnato al laboratorio per l'analisi potassio-argon. I risultati hanno superato ogni aspettativa: gli strumenti hanno mostrato l'età della lava fresca … da 0,3 a 2,8 milioni di anni.
Ecco alcuni altri miracoli: il basalto Hualalai (Hawaii, eruzione del 1801) risale a 1,6 milioni di anni o più, la lava dell'Etna (Sicilia, l'eruzione del 1792) risale a 1,4 milioni di anni.
L'età dell'erba appena tagliata misurata al radiocarbonio all'Università statale di Mosca si è rivelata migliaia di anni. Si è scoperto che questa è l'era della benzina delle automobili: le piante assorbono l'anidride carbonica rilasciata durante la sua combustione e si esaurisce in C14. Poiché c'è poco carbonio-14, l'età è grande. Ecco una tale sciocchezza.
I problemi rimangono
"In effetti, non abbiamo tali oggetti, la cui età ci sarebbe nota per certo … L'unica eccezione sono gli oggetti vulcanici più giovani, il cui tempo di formazione è registrato storicamente" - questa è l'opinione del geologo Alexander Lalomov.
"Dietro la schiena di un profano c'è il fatto che non abbiamo un metodo affidabile per determinare la quantità iniziale di isotopi in un campione", ha detto l'Arciprete Georgy Neifakh, Candidato di Scienze fisiche e matematiche.
Rimangono quindi i problemi della datazione radioisotopica: questo è lo scambio di materia tra l'oggetto e l'ambiente, così come l'incertezza della composizione isotopica iniziale. E quindi, l'età "accumulata" dei campioni antichi è dubbia.
Irina Gromova
