為什麼放射性元素可用於考古研究?
答: 因為原子的衰變是自然發生的,所以你永遠也不可能預測單個原子什麼時候衰變。只要不衰變,今天的這個原子和昨天的它沒有任何不同,它不會變“舊”。但是,你可以精確地計算這個原子在一定時間內衰變的概率。若原子數量巨大,那麼將會有一定比例的原子發生衰變。盧瑟福很早就發現了這個性質,並且提出“半衰期”的概念,意思是放射性物質衰變一半所用的時間。他隨即指出,這個性質可以用來測定地球的年齡,由此發現地球其實比當時人們認為的古老得多,這就給地質學做出了一個大貢獻。
考古中最常用的測定古生物年齡的辦法是用碳-14測年法,碳-14是尋常的碳-12原子的同位素(多了兩個中子)。碳-14有放射性,可以通過貝塔衰變變為氮-14,半衰期是5730年。地球上的碳-14主要來自宇宙線。植物活著的時候吸收二氧化碳,其中碳-14和碳-12的比例是固定的。而植物死後,它所含的碳-12不變,碳-14卻會慢慢衰變掉,二者比例就發生了變化。因此,只要考察化石中碳-14和碳-12的比例,就可以計算出它的死亡時間。
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