datowanie izotopowe

datowanie izotopowe, datowanie promieniotwórcze, radiodatowanie,

grupa metod badawczych stosowanych w geologii i archeologii do określania wieku substancji, przede wszystkim minerałów i skał, na podstawie produktów (efektów) przemian promieniotwórczych.

Do oceny wieku materiałów pochodzenia organicznego stosuje się metodę węglową (zaproponowaną 1946 przez W.F. Libby’ego) polegającą na pomiarze stosunku ilości zawartych w nich izotopów węgla ¹²C i ¹⁴C. Promieniotwórczy izotop ¹⁴C powstaje w atmosferze z zawartego w niej azotu w wyniku reakcji ¹⁴N (n, p)¹⁴C (reakcja jądrowa) i rozpada się (z okresem połowicznego rozpadu 5730 lat) w wyniku przemiany β^–; ¹⁴C wchodzi w różne reakcje chemiczne, m.in. prowadzące do utworzenia CO₂; w procesie fotosyntezy CO₂ jest przyswajany przez organizmy żywe, w których utrzymuje się ustalony stosunek pomiędzy ilością węgla promieniotwórczego i niepromieniotwórczego; po obumarciu substancji organicznej — wskutek zmniejszania się zawartości promieniotwórczego ¹⁴C — stosunek ten się zmienia. Oznaczając stosunek zawartości izotopów obu węgli w próbce można określić czas obumarcia badanego obiektu; metoda ta pozwala na datowanie obiektów nie starszych niż 70 tysięcy lat; stosowana głównie w archeologii. Wiek minerałów zawierających tor, uran lub ich domieszki (np. wiek uraninitu, torytu, monacytu) określa się metodą ołowiową (pierwszą zaproponował 1907 B. Boltwood, nową, udoskonaloną podał 1956 W. Weserüll), która opiera się na pomiarach zawartości izotopów promieniotwórczych ²³⁸U, ²³⁵U lub ²³²Th oraz powstających z nich, w wyniku kolejnych przemian (rodzina promieniotwórcza), trwałych izotopów ołowiu ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb lub ²⁰⁸Pb; wiek minerałów oblicza się na podstawie stosunku zawartości poszczególnych par izotopów, np. ²³⁸U i ²⁰⁶Pb. Do oceny wieku minerałów potasu, zwłaszcza biotytu i muskowitu, wykorzystuje się stosunek zawartości ⁴⁰K i produktu jego rozpadu ⁴⁰Ar — metoda potasowo-argonowa. Dobre wyniki daje także metoda rubidowo-strontowa, pozwalająca ustalić wiek związków chemicznych na podstawie wyników pomiaru zawartości promieniotwórczego ⁸⁷ Rb i trwałego ⁸⁷Sr.