Radiometrische Datierung
Physik
Definition
Bei der radiometrischen Datierung, auch radiometrische Altersbstimmung genannt, misst man die radioaktive Aktivität von Mineralien oder anderen Stoffen. Aus dem Ergebnis kann man Rückschlüsse auf das Alter ziehen. Mit solchen Methoden kann man recht genau das Alter von Mumien aber auch uralten Gesteinen bestimmen. Hier ist kurz die Grundidee der verschiedenen Verfahren vorgestellt.
Grundidee der radiometrischen Datierung
Viele chemische Elemente, wie zum Beispiel Uran, kommen in verschiedenen sogenannen Isotopen vor. Die Isotope des Urans verhalten sich chemisch alle nahezu ganz gleichartig. Doch manche der Isotope zerfallen mit der Zeit radioaktiv. Das heißt, dass nach einiger Zeit (oft Jahrmillionen) weniger Atome von einem bestimmten Isotop vorhanden sind als am Anfang. Wenn man weiß, a) wie viele Atome am Anfang in einem Mineral waren, b) wie schnell dieses Isotop mit der Zeit radioaktiv zerfällt und c) wie viel von den ursprünglichen Atomen heute noch in dem Mineral vorhanden sind, dann kann man mit diesen Angaben sozusagen rückwärts das Alter des Minerals bestimmen. Die konkreten radiometrischen Messmethoden bringen oft besonders komplizierte Detailbetrachtungen mit sich, aber die hier beschriebene Grundidee ist allen Methoden gemeinsam. Ein Beispiel ist die Radiokarbonmethode [C14] ↗
Bagges Weltalter
Im Jahr 1953 argumentierte der Physiker Erich Bagge auf zwei unterschiedlichen Wegen, dass der Kosmos vor knapp 4 Milliarden Jahren mit dem Urknall entstand[1]. Eine der Argumente fußte auf einer radiometrischen Altersbestimmung mit Isotopen der Elemente Kalium und Uran. Heute schätzt man das Alter des Universums auf rund 13,8 Milliarden Jahren. Bagges Fehler war möglicherweise, dass er die Entstehung von schweren Atomen in Prozessen lange nach dem Urknall[2]
Fußnoten
- [1] Erich Bagge: Der Urknall und die Geburt der chemischen Elemente. In: Das Neue Universum. Ein Jahrbuch des Wissens und Fortschritts. 70. Band. Union Deutsche Verlagsgesellschaft. Stuttgart. 1953. Dort ab Seite 286. Professor Erich Bagge kommt mit zwei unterschiedlichen Argumenten auf ein Alter des Universums von rund 4 Milliarden Jahren. Zum einen rechnet er die Fluchtbewegung der Galaxien rückwärts zurück bis zum Zeitpunkt des hypothetischen Urknalls. Zum anderen vergleicht er die unterschiedlichen Halbwertszeiten von Uran-238 (etwa 5 Milliarden Jahre) und Uran-235 (etwa 0,7 Milliarden Jahre) sowie der Isotope des Kaliums mit den Atomgewichten 39, 40 und 41. Ausgehend von der Annahme, dass beide Isotope des Urans in gleicher Anzahl mit dem Universum entstanden sind kommt er auf ein Alter der Welt von wiederum 4 Milliarden Jahren. Siehe auch Bagges Weltalter [Rechenbeispiel] ↗
- [2] Gemeint ist die sogenannte Nukleosynthese, das heißt die Entstehung von Atomkernen. Während Bagge nur mit der Entstehung von schweren Kernen wie des Urans oder Kaliums kurz nach dem Urknall argumentierte, weiß man heute, dass schwere Kerne auch in Sonnen (stellare Nukleosynthyse) sowie bei der Kollision von Neutronensternen (r-Prozess) entstehen können. Siehe auch Nukleosynthese ↗