مفهوم التأريخ الإشعاعي

مفهوم التأريخ الإشعاعي

يُستخدم التأريخ الإشعاعي لحساب عُمر المواد والأحافير الجيولوجية بالسنوات، ويتم ذلك عن طريق قياس وجود عنصر مُشع في هذه المواد أو الأحافير لحساب عمرها، حيث يتم استخدام عناصر مشعة ذات نصف عمر قصير مثل نظير الكربون 14، أو عناصر مشعة ذات نصف عمر طويل مثل نظير الأرجون 40.

يعتمد التأريخ الإشعاعي على مقارنة تواجد النظائر المشعة لعناصر معينة في المواد المُراد تأريخ عمرها ونواتج اضمحلال هذه النظائر، وذلك باستخدام معدلات الاضمحلال المعروفة، حيث أن كل نظير مشع يمتلك معدل اضمحلال معروف بالنسبة للعلماء.

ينطبق أيضًا هذا المصطلح على جميع طُرق تحديد العمر المبنية على الاضمحلال النووي للنظائر المشعة التي تحدث بشكلٍ طبيعي، ويستخدم علماء الجيولوجيا عملية التحلل الإشعاعي لتحديد أعمار المواد الموجودة في الأرض ومعرفة زمن الأحداث الجيولوجية، بحيث تُستخدم هذه التواريخ لتحديد بداية ونهاية الفترات الجيولوجية الموجودة في المقياس الزمني الجيولوجي، كما يتم استخدامها لربط عمر الأحافير أو عمر طبقات الأرض والصخور بالفترة الجيولوجية التي تكوّنت فيها.

عملية التأريخ الإشعاعي

يتم تحديد عمر العيّنات في عملية التأريخ الإشعاعي بالاعتماد على التحلل الإشعاعي الذي يحدث عندما تتحول نواة ذرة مشعة إلى نواة ذرية لنظيرٍ آخر أكثر استقراراً، ويحدث هذا التحول عن طريق انبعاث جسيمات من الذرة مثل الإلكترونات وجسيمات ألفا .

عند استخدام معدلات الاضمحلال في عملية التأريخ الإشعاعي، عادةً ما يتم الإشارة إلى فترات نصف العمر، وهي الفترة الزمنية التي تستغرقها نصف الذرة الأصلية للنظير المشع حتى تتحلل إلى ذرة نظير جديد، ونظراً لأن هذه العملية تحدث بمعدل ثابت، يُمكن للعلماء قياس كمية المواد المُتحللة في عينةٍ ما، وتحديد النسبة بين المادة الأصلية والمواد المُتحللة ليتم حساب عمر العينة بعدها.

يُوجد العديد من الطُرق التي يستخدمها العلماء في عملية التأريخ الإشعاعي، ومن أبرزها ما يأتي:

• استخدام نظيري السماريوم 147 والنيوديميوم 143 لتحديد عمر العينات القديمة للغاية مثل صخور النيازك.
• استخدام نظير الكربون 14 الذي يتراوح نطاق التأريخ الإشعاعي فيه من 100 إلى 50.000 سنة لتحديد عمر العينات الصغيرة نسبياً مثل المواد العضوية .

أهمية التأريخ الإشعاعي

تكمُن أهمية التأريخ الإشعاعي فيما يأتي:

• تحديد عمر الطبقات الجيولوجية لكوكب الأرض وتحديد الفترة أو الحُقبة الزمنية التي تكونت فيها، وتحديد عمر الصخور وبالذات الصخور النارية والمتحولة التي لا يُمكن تأريخها بطريقة ربط الطبقات التي تُستخدم لتحديد عمر الصخور الرسوبية.
• تحديد عمر أحافير الكائنات الحية، ومعرفة الفترات التي كانت تعيش فيها، مثل تحديد الزمن الجيولوجي الذي كانت تعيش فيه الديناصورات وتحديد الزمن الذي انقرضت فيه على السُلّم الجيولوجي.