JATOM.GIF (4643 bytes) 我想請問一下:化石的年代測定方法是調查其礦物中元素的半衰期,但是光是如此的敘述無法讓人了解的很清楚,所以可不可以請科學小芽子的各位講解的更詳細、清楚,讓我能更了解呢?  對生物極有興趣的Tail上 (台北縣板橋市/重慶國中/一年級/Tail)  

小胡桃姐姐:
 
讓我們以最常見的「碳十四定年法」為例來解說。

(請你981069,瞭解放射性同位素、半衰期的意義、以及碳的各種同位素。再回到這裡。)

 
碳存在於自然界中的同位素有C12、C13、C14三種,如下表:
質子數 中子數 質量數 穩定性 自然界存在之比例
6 6 12 穩定 98.89
6 7 13 穩定 1.11
6 8 14 不穩定 少於 0.01
 
在自然界中,碳十四與碳十二有個幾乎固定的比例(或說,碳十四在自然界的碳中具有一定的比例)。動、植物或其他生物在活著的時候既然是取用環境中的碳,因此其組織內的碳十四比例也與當時的環境大致相同,當生物體死亡後不再從環境中吸入碳,碳十四的比例就會隨著日漸地衰變而下降。

假設:有考古學家發現了一種生物的化石,嘗試以碳十四定年法來檢測化石的年代。經過檢測之後,得知化石碳十四的比例為R,而已知當時,也就是在 N年前,生物體死亡時體內碳十四與碳十二的比例為 Rn,碳十四的半衰期為,則每隔 t年衰變一次,N年來共衰變了(N/t)=b次;所以

Rn × (1/2)b = R

計算後就可以得到N值了。

碳十四的半衰期約為5700年,如果遇上了幾十億年前的化石就不適用。不同的化石,年代長短差距很大,須選擇半衰期長度適合的放射性同位素來定年,例如:鈾238衰變為鉛206的半衰期為45億年、鉀40衰變為氬40半衰期為13億年。