Pääsivu » Vastauksia » Geologia » Radiometriset menetelmät

Radiometriset menetelmät

Muuttuva puoliintumisaika

Väite: Muut iänmääritykset perustuu radioaktiivisten aineiden säteilyn alenemiseen ajan kuluessa. Siinä tehdään seuraavat olettamukset:
  1. Kivi ei sisältänyt puoliintumistuotteita alkutilassaan, ainoastaan lähtöainetta.
  2. Lähtöainetta tai puoliintumistuotetta ei ole tullut lisää tai poistunut kivestä.
  3. Radioaktiivinen puoliintumisaika on pysynyt vakiona.
Kohdat 1 ja 2 eivät pidä paikkaansa. Myös kohtaa 3 epäillään. Nature ja Science lehdet kirjoittivat vuonna 1998, että epäillään neutriinosäteilyn muuttavan puoliintumisaikaa.
  1. Isokroninen ajoitus ei vaadi että puoliintumistuotteen alkuperäinen määrä tunnettaisiin. Joissain mineraaleissa voidaan myös hyvin luottaa, että puoliintumistuotetta ei ole ollut niissä aluksi. Mineraalien muodostuminen perustuu tietyistä atomeista rakentuvien kidehilojen kasvuun, joka ei pysty sisällyttämään rakenteeseensa kaikkia alkuaineita. Uraani-lyijy-ajoituksissa käytettävät zirkonikiteet ovat tälläisiä.

  2. Saastuminen tai poistuminen voidaan havaita isokronisessa ajoituksessa varsin selvästi. Se ei siten ole ongelma. Kaikki tunnetut radiometrisen menetelmät antavat myös samat lukemat esimerkiksi maapallon iästä. Saastuminen tai poistuminen ei voisi vaikuttaa niihin kaikkiin täsmälleen yhtä paljon (joissain erikoisissa olosuhteissa saastumista voi tapahtua yksittäisten puoliintumistuotteiden kohdalla).

    Tietyissä olosuhteissa puoliintumistuotteiden pitoisuudet voivat ''nollautua''. Tämä antaa kuitenkin liian nuoren ikämäärityksen, ei liian vanhaa.

  3. Naturessa? 1998? Ei löytynyt. Saisimmeko tarkemman lähdeviitteen? Mahdolliseksi lähteeksi paljastuu kreationismin isän Henry Morrisin 1974 tekemä päätelmä, sekä muiden kreationistien väitteitä. Ei aitoja tieteellisiä tutkimuksia.

    Pohditaanpa, mitä seuraisi siitä että 4,55 miljardin vuoden radioaktiivinen hajoaminen olisi tapahtunut 10,000 vuodessa? Lasketaampa energioita... Mannerlaattojen lämpövuosta 70% syntyy radioaktiivisesta hajoamisesta, eli 0.7*56=39mW/m2. Kerromme tämän 4,550,000,000/10,000:lla, jolloin saamme noin 18kW/m2, tehon joka on noin 20 kertaa. Maanpinnasta tulisi noin 20 kertaa enemmän lämpöenergiaa kuin auringosta.

    Koska energiavuo ei nyt ole näin suuri, täytyy meidän sijoittaa hajoaminen aikaisemmaksi, käytännössä väitettyyn vedenpaisumusvuoteen. Tällöin energiavuo olisi vielä 10,000 kertaa suurempi eli 180MW/m2. Tämä vastaa jo monien ydinvoimaloiden energiantuotantoa, paitsi että nyt energia syntyisi koko mannerlaatoilla, per neliömetri. Käytännössä mannerlaatat sulaisivat muutamassa tunnissa (minuutissa?), lukuunottamatta kenties päällimmäisiä metrejä, joita vedenpaisumusvesi jäähdyttää.

    Käsittääkseni neutriinosäteily voisi kyllä tehdä joitain radioaktiivisia hajoamisia käänteisesti. Tämä kuitenkin vain nuorentaisi mittauksia, ei vanhentaisi. Neutriinojen vaikutus on kuitenkin niin pientä, että tämä on mahdotonta. Se ei myöskään voisi tapahtua kaikilla radiometrisillä alkuaineilla täsmälleen yhtä paljoa. Jos neutriinosäteily olisi vaikuttanut menneisyydessä vain kerran lyhyenä purskeena, ajoitukset eivät antaisi 4,55 miljardia vuotta kestävää jatkumoa.

Hiili-14

Väite: Eräs iänmääritysmenetelmä perustuu hiili-14-isotoopin radioaktiivisuuden alenemiseen ajan kuluessa. Se soveltuu käytettäväksi muutamien tuhansien vuosien pituisille ajanjaksoille Se perustuu oletukselle, että hiili-14 määrä ilmakehässä ja sen puoliintumisaika ovat pysyneet vakioina. Kosminen säteily tuottaa hiili-14-isotooppia. Kosmiseen säteilyyn taas vaikuttaa maan magneettikenttä. [Magneettikentän voimakkuus on aiemmin ollut suurempi]. Voimakas magneettikenttä on siis aiheuttanut, että hiili-14-isotooppia on muodostunut sitä vähemmän mitä varhaisimmista ajoista on kysymys. Tällöin myös fossiilit ovat sisältäneet [Hiili-14:sta] vähemmän ja näyttävät vanhemmilta.

Hiili-14 -pitoisuus ilmakehässä todellakin vaihtelee jonkin verran. Siksi se pitää kalibroida. Ilman kalibrointia virheet on havaittu enimmillään n. 30% suuruisiksi. Kreationistinen tulkinta vaatisi 1000% virheen, vielä kalibroimalla eliminoidun virheen lisäksi.

Iänmäärityksen epäluotettavuus

Väite: Iänmäärityksen luotettavuutta on kokeiltu seuraaviin asioihin:
  • Elävä etana, ikä 2.300 vuotta
  • Elävä Islannin merisammal,ikä 6.000 - 8.000 vuotta
  • Elävä nevadalainen etana, ikä 27.000 vuotta
  • Jäätynyt Alaskan myskihärkä, päänahkan ikä 24.140 vuotta ja turkin ikä 17.210 vuotta

Kalkkikivestä vapautuu hiili-12:sta. Tästä syystä tietyillä kalkkipitoisilla paikoilla esiintyy virheellisiä radiohiiliajoituksia antavia eliöitä. Tälläisissä paikoissa ei tätä ajoitusta voi käyttää. Asia on täysin tunnettu ja jokainen ammattimainen biologi osaa ottaa sen huomioon.

Myskihärän tapausta en tunne, eikä sitä tunnu löytyvän mistään. Lähde oli mikä?

Kalium-argon ja uraani-lyijy-menetelmät

Väite: Pidempiä aikakausia mitataan kalium-argon-ja uraani-lyijy-menetelmillä. Kalium-argon menetelmä perustuu siihen, että kalium on heikosti radioaktiivinen ja hajoaa tuottaen argonia. Argon varastoituu kaliumia sisältäville kidepinnoille. Argonmäärä mitataan ja siitä lasketaan kiven ikä. Kiven sulaminen laavaksi hävittää argonin, joten ikää mitataan sen jähmetymisestä. Argon ei ole kemiallisesti sitoutunut aineeseen, vaan fysikaalisesti. Tämä aiheuttaa sen, että argonia voi päästä karkuun tai sitä voi siirtyä aineeseen ilmakehästä. Argonin pitoisuudet ovat erittäin pieniä, joten mittausvirheen mahdollisuus on suuri.

Mineraalikiteet eivät päästä kaikkia kaasuja sisäänsä helposti, eivätkä myöskään vapauta niitä normaalisti. Tämä on todettu laboratoriotutkimuksissa ja luonnosta tehdyt ajoitukset ovat johdonmukaisia tämän sunteen. Siirtymistä voi tapahtua tietyissä tapauksissa, lähinnä jos mineraaleja kuumennetaan voimakkaasti, mitä onkin havaittu tapahtuneen.

Monet menetelmät, kuten isokroniset menetelmät, ovat tästä syystä parempia ja huomattavasti vähemmän herkkiä saastumiselle. K/Ar-menetelmä on kuitenkin osoittautunut erittäin hyväksi ja luotettavaksi ammattigeologien käsissä, jotka osaavat ottaa huomioon kulloisenkin geologisen kontekstin.

Useimpien radiometristen ajoitusten virhe on noin prosentin luokkaa, mikä pätee myös K/Ar-ajoitukseen.

Puolisen tusinaa erilaista radiometristä ajoitusmenetelmää antaa samat tulokset useimmista tutkituista kohteista. Koska eri menetelmien saastuminen on yleensä täysin erilaista, on ''hyvin epätodennäköistä'' että tuhansissa ja taas tuhansissa tehdyissä kokeissa oltaisiin kaikkien näiden menetelmien avulla sattumalta saatu tuloksia jotka viittaavat hyvin vanhaan maapalloon.

Havajin laavavirrat

Väite: Havajin laavavirrat, joiden tiedetään olevan alle 200 vuotiaita, on määritelty Kalium-argon- menetelmällä jopa 3 miljardin vuoden ikäiseksi!

Tämä väite on erityisen harhaanjohtava. K/Ar-ajoituksen ennustettiin antavan virheellisiä tuloksia tietyissä olosuhteissa. Tämä teoria todistettiin oikeaksi Hawaijin laavan ajoituksella.

Tämä erikoistapaus on tunnettu. On selvää, että kaikissa ajoitusmenetelmissä on erikoistapauksia, myös mekaanisissa kelloissa. Kellot voivat jäätyä tai niistä voi paristo tai öljy loppua. Silti pidämme kelloja käyttökelpoisina, koska osaamme ottaa huomioon nuo erikoistapaukset. Osaamme epäillä kellon lukemaa jos se on kovasti epäjohdonmukainen.

Kaliumin puoliintumisaika

Väite: Menetelmä perustuu kaliumin puoliintumisaikaan, joka oletetaan olevan vakio.

Yleensäkin fysiikassa oletetaan fysiikan peruslakien olevan vakioita. Tämä on aivan yleinen oletus ja useimmissa tapauksissa testattavissa. Jos jotkin lait olisivat muuttuneet ratkaisevasti, olisi se todennäköisesti monella tavalla nähtävissä.

Radioaktiivisten hajoamisten toiminta tunnetaan varsin hyvin.

Lyijyn määrän lähtökohta

Väite: Uraani-lyijy-menetelmässä mitataan kuinka paljon uraania on muuttunut lyijyksi. Lähtökohdaksi otetaan, että alussa lyijyä oli 0%.

Tämä johtuu jälleen siitä, että tietyt mineraalit poistavat syntyessään tietyt alkuaineet sisältään erittäin hyvin tai täydellisesti. Erityisesti zirkoni on U/Pb-ajoituksissa hyvin tärkeä mineraali, sillä se hyväksyy uraanin kidehilaansa, mutta ei lainkaan lyijyä.

Tavanomaisen uraani-lyijy-menetelmän näytteistä saa itse asiassa samalla kätevästi kaksi ajoitusta eli 235U/207Pb ja 238U/206Pb. Tällöin saastumisen havaitsee varsin helposti.

Tämän lisäksi on vielä 238U/206Pb/204Pb-isokronimenetelmä, joka ei ole lainkaan riippuvainen lyijyn alkuperäisestä määrästä ja jossa saastuminen on helposti havaittavissa.

Marko Grönroos (magi@iki.fi).