定年技术
半衰期用于放射性测年方法,例如用于考古和地质目的的碳-14测年,通过测量样本中放射性同位素的剩余量,科学家可以估算出样本的年龄。
利用半衰期概念的测年技术,半衰期对确定各种材料和文物的年龄至关重要,这些年代测定技术被广泛应用于考古学、地质学和其他科学领域,以确定年代年表。
碳-14测定也许是最著名的测年技术,它用于确定含碳有机材料(如骨骼、木材和纺织品)的年代,碳-14(^14C)是一种碳的放射性同位素,在地球大气中通过宇宙射线的相互作用而形成,生物通过食物链不断吸收碳,包括碳-14。
当生物体死亡时,就会停止吸收碳-14,放射性同位素开始衰变,半衰期约为5,730年,通过测量样本中剩余的碳-14,并将其与最初的数量进行比较,科学家可以估算出该生物死亡的时间。
钾氩年代测定法用于确定岩石和矿物的年龄,尤其是火山岩,它基于钾-40(^40K)到氩-40(^40Ar)的放射性衰变,钾是矿物中常见的元素,它含有少量但可测量的放射性钾-40,钾-40的半衰期约为13亿年,当火山岩凝固时,岩石中残留的氩气就是钾-40衰变的结果,通过测量样本中钾和氩的比例,科学家可以计算出岩石的年龄。
铀系列测年法包括几种依靠铀同位素衰变的方法,这种技术用于测定碳酸钙沉积物的年代,如洞穴构造(speleothems)和珊瑚礁,铀-238(^238U)衰变为钍-230(^230Th)的半衰期约为45亿年,通过测量样本中铀和钍同位素的比例,科学家可以估算出材料的年龄。