Was Halbwertszeit für die Evolution bedeutet

Vielleicht der am weitesten verbreitete Beweis für die Evolutionstheorie durch natürliche Selektion ist der Fossilien. Der Fossilienbestand ist möglicherweise unvollständig und möglicherweise nie vollständig abgeschlossen, aber es gibt immer noch viele Hinweise auf die Evolution und wie sie im Fossilienbestand abläuft.

Ein Weg, der Wissenschaftlern hilft, Fossilien in die richtige Ära zu bringen geologische Zeitskala ist durch radiometrische Datierung. Wissenschaftler, die auch als absolute Datierung bezeichnet werden, verwenden den Zerfall radioaktiver Elemente in den Fossilien oder den Gesteinen um die Fossilien, um das Alter des erhaltenen Organismus zu bestimmen. Diese Technik beruht auf der Eigenschaft der Halbwertszeit.

Die Halbwertszeit ist definiert als die Zeit, die eine Hälfte eines radioaktiven Elements benötigt, um in ein Tochterisotop zu zerfallen. Wenn radioaktive Isotope von Elementen zerfallen, verlieren sie ihre Radioaktivität und werden zu einem brandneuen Element, das als Tochterisotop bekannt ist. Durch Messung des Verhältnisses der Menge des ursprünglichen radioaktiven Elements zum Tochterisotop können Wissenschaftler dies Bestimmen Sie, wie viele Halbwertszeiten das Element durchlaufen hat, und ermitteln Sie von dort aus das absolute Alter des Elements Stichprobe.

Die Halbwertszeiten mehrerer radioaktiver Isotope sind bekannt und werden häufig verwendet, um das Alter neu gefundener Fossilien zu bestimmen. Verschiedene Isotope haben unterschiedliche Halbwertszeiten und manchmal kann mehr als ein vorhandenes Isotop verwendet werden, um ein noch spezifischeres Alter eines Fossils zu erhalten. Unten finden Sie eine Tabelle der häufig verwendeten radiometrischen Isotope, ihrer Halbwertszeiten und der Tochterisotope, in die sie zerfallen.

Angenommen, Sie haben ein Fossil gefunden, das Sie für ein menschliches Skelett halten. Das beste radioaktive Element, das bisher für menschliche Fossilien verwendet wurde, ist Kohlenstoff-14. Es gibt mehrere Gründe warum, aber der Hauptgrund ist, dass Kohlenstoff-14 ein natürlich vorkommendes Isotop in allen Lebensformen ist und Die Halbwertszeit beträgt ungefähr 5730 Jahre, daher können wir sie verwenden, um "neuere" Lebensformen im Verhältnis zur geologischen Zeit zu datieren Rahmen.

Zu diesem Zeitpunkt müssten Sie Zugang zu wissenschaftlichen Instrumenten haben, mit denen die Menge gemessen werden kann Radioaktivität in der Probe, also ab ins Labor! Nachdem Sie Ihre Probe vorbereitet und in die Maschine gegeben haben, haben Sie laut Anzeige ungefähr 75% Stickstoff-14 und 25% Kohlenstoff-14. Jetzt ist es an der Zeit, diese mathematischen Fähigkeiten sinnvoll einzusetzen.

Bei einer Halbwertszeit hätten Sie ungefähr 50% Kohlenstoff-14 und 50% Stickstoff-14. Mit anderen Worten, die Hälfte (50%) des Kohlenstoffs-14, mit dem Sie begonnen haben, ist in das Tochterisotop Stickstoff-14 zerfallen. Ihre Anzeige von Ihrem Radioaktivitätsmessgerät besagt jedoch, dass Sie nur 25% Kohlenstoff-14 und 75% Stickstoff-14 haben, sodass Ihr Fossil mehr als eine Halbwertszeit durchlaufen haben muss.

Nach zwei Halbwertszeiten wäre eine weitere Hälfte Ihres übrig gebliebenen Kohlenstoff-14 in Stickstoff-14 zerfallen. Die Hälfte von 50% ist 25%, also hätten Sie 25% Kohlenstoff-14 und 75% Stickstoff-14. Dies ist, was Ihre Anzeige sagte, so dass Ihr Fossil zwei Halbwertszeiten durchlaufen hat.

Nachdem Sie nun wissen, wie viele Halbwertszeiten für Ihr Fossil vergangen sind, müssen Sie Ihre Anzahl von Halbwertszeiten mit der Anzahl der Jahre in einer Halbwertszeit multiplizieren. Dies ergibt ein Alter von 2 x 5730 = 11.460 Jahren. Ihr Fossil stammt von einem Organismus (vielleicht einem Menschen), der vor 11.460 Jahren gestorben ist.