RADIOMETRINIS DATAVIMAS. AR JIS TIKSLUS?
Parašė: Paul Taylor
Vertė: Donatas Zviedrys
Sudėtingumas: Vidutinis
Tikriausiai būtų teisinga pradėti šį straipsnį teigiant, kad radiometrinis datavimas nėra netikslus. Jis tikrai yra netinkamas ir remiasi klaidingomis prielaidomis, bet nėra netikslus.
Ką turiu galvoje? Kaip gali būti kažkas tikslu ir kartu klaidinga? Tam, kad tai suprastume, mums reikia suvokti, kas būtent matuojama radiometriniu datavimu. Pirmiausia, kas nėra tiesiogiai matuojama radiometriniu datavimu, – tai tikslus mėginio amžius.
Tai ne "amžiaus matuoklis", kuris galėtų tiesiogiai parodyti uolienos amžių. Reiktų atsiminti, kad stebėjimų mokslas gali matuoti tik dalykus, esančius čia ir dabar, ir tokiu metodu, kuris gali būti pakartotas. Istorinis mokslas susijęs su bandymu apskaičiuoti, kas galėjo nutikti vienkartiniame įvykyje praeityje. Istoriniam mokslui neįmanomas pakartojimas, patikrinimas ar peržiūrėjimas. Uolienos mėginio amžius patenka į istorinio mokslo kryptį, bet ne į stebėjimo mokslo kryptį. Taigi, ką gi stebėjimų mokslininkai veikia radiometrinio datavimo laboratorijoje?
Radioaktyvūs izotopai yra nestabilūs ir skyla į stabilesnius kitų elementų izotopus. Vienas labiausiai paplitusių radiometrionio datavimo metodų yra Urano-Švino metodas. Jį sudaro urano izotopai, kurių atominė masė 238. Tai labiausiai paplitusi urano forma. Jis skyla per 14-os pakopų procesą į šviną-206, kuris yra stabilus. Kiekviena pakopa apima alfa arba betos dalelės pašalinimą. Taigi, procesas yra toks:
Kiekvienas atskiras atomas turi skilimo tikimybę šiame procese. Jei galėtume patikrinti tik vieną atomą, nežinotume, ar jis skiltų, ar ne. Jo skilimo tikimybė neapibrėžta žmogaus standartų ir yra panaši į žaidimo kauliuko tam tikro skaičiaus išridenimo tikimybę. Nors mes negalime nustatyti, kas atsitiks vienam kuriam atomui, bet mes galime nustatyti, kas nutiks keletui milijonų atomų. Tai panašu į žaidimo kauliukais analogą. Mes negalime pasakyti, kokį skaičių išridensime kuriuo nors vienu metu, bet jei ridensime kauliuką 6000 kartų, yra labai didelė tikimybė, kad 1000 iš jų bus išriedėję skaičiumi 6. Vienas kauliuko ridenimas yra nenuspėjamas. Daug kartų ridenamas kauliukas laikosi statistiškai nuspėjamo modelio. Tokiu pat būdu vienas U-238 atomas yra nenuspėjamas, bet mėginys iš daugybės milijonų U-238 atomų bus labai nuspėjamas.
Statistiškai būna taip, kad pusė galimų atomų turės skilimą duotuoju periodu, būdingu kiekvienai radioaktyviai atmainai, vadinamu skilimo pusamžiu. Pavyzdžiui, jei elementas Aa turėtų 1 dienos skilimo pusamžį, ir mes pirmadienį turėtume jo 1000 svarų (1 svaras = 0,454 kg – red. ir vertimo pastaba), tuomet antradienį mes turėtume 500 svarų, trečiadienį 250 svarų (pusę iš 500) ir 125 svarus ketvirtadienį.
(Vertimo pastaba: Skilimo pusamžis yra pastovus dydis - jį pakeisti gali tik labai ekstremalios sąlygos, pavyzdžiui, didelis slėgis ar neutronų srautas.)
Stebėdami kaip greitai U-238 skyla į šviną-206, galime apskaičiuoti U-238 skilimo pusamžį. Tai teorinis skaičiavimas, ir mes galime nustatyti, kad U-238 skilimo pusamžis yra 4,5 bilionų metų. Atminkime, kad skilimo pusamžis yra statistinis matas. Manymas, kad U-238 skilimo pusamžis yra 4,5 bilionų metų jokiu būdu nepaneigia minties, kad Žemė yra tiktai 6000 metų senumo.
Labiausiai paplitusi uoliena, kuri savyje turi U-238, yra granitas. Jei pažvelgtume į keletą labai mažų cirkonio kristalų granite, galėtume tiksliai išmatuoti, kiek kristalas turi U-238 ir Pb-206. Tam, kad apskaičiotume uolienos amžių, mums reikia kitų trijų informacijos dalių:
- Mums reikia žinoti, kaip greitai U-238 virsta į Pb-206. Skilimo pusamžis duoda mums šią reikšmę, bet tik tuo atveju, jei skilimo pusamžis išliko nepakitęs cirkonio kristalo gyvavimo laikotarpiu.
- Mums reikia žinoti, kiek Pb-206 buvo pirminėje uolienoje. Tai aiškiai neįmanoma. Todėl paprastai daroma prielaida, kad pirminėje uolienoje Pb-206 kiekis buvo lygus nuliui.
- Mes turime būti įsitikinę, kad nebuvo pridėta jokių švino junginių, taip pat, kad nebuvo jų išimta iš uolienos. Atsižvelgiant į tai, kad švino junginiai yra gana tirpūs vandenyje, negalime būti tuo labai tikri.
Naudojant anksčiau minėtas prielaidas, apskaičiuojama, kad cirkonio kristalai yra apie 1.5 milijardų metų senumo.
Radioaktyvaus skilimo procese galime matyti sukuriamas 8 alfa-daleles kiekvienam U-238 atomui. Kiekviena alfa-dalelė gali įgyti naujų elektronų ir tapti helio atomu. Helio iš cirkonio kristalo išsisklaidymo greitis gali būti išmatuotas. Pasirodo, kad šis helio išsisklaidymo greitis yra atitinkantis kristalus, esančius apie 5000 metų senumo, o ne 1,5 milijardų metų. Nors 2 ir 3 prielaidos nėra įrodomos, jos iš tikro atrodo labai tikėtinos šiame pavyzdyje. Todėl, atrodo, kad pirma prielaida turi būti neteisinga1. Nepamirškite, kad jau sakėme, jog šie eksperimentai yra labai kvalifikuoti. Todėl vargu ar laboratorijos specialistai padarė klaidą U-238 ir Pb-206 matavimuose. Taigi, vienintelė galima išvada yra ta, kad U-238 skilimo pusamžis per granito ir jo cirkonio kristalų gyvavimo laiką nebuvo pastovus.
Kiti radiometrinio datavimo metodai yra paremti panašiomis prielaidomis. Jei prielaidos negali būti patikimos, tuomet jais paremti skaičiavimai nepagrįsti. Dėl šios priežasties sukūrimo teorijos šalininkai abejoja radiometrinio datavimo metodais ir jų rezultatų nepriima.
1 Daugiau informacijos apie šį svarbų darbą galite rasti: Humphreys, R., Young Helium Diffusion Age of Zircons Supports Accelerated Nuclear Decay, in Vardiman, L., Snelling, A.A., and Chaffin, E.F. (2005), Radioisotopes and the Age of the Earth, Volume 2, (California: Institute for Creation Research), pages 25-100.
Creationtoday.org
Straipsnis anglų kalba čia.
