uranserie-datering – Store norske leksikon (original) (raw)

Uranserie-datering. Thorium-uran-metoden er basert på at likevekt mellom nuklidene 234U og 230Th i et opprinnelig thoriumfritt mineral oppnås etter ca. 1/2 million år.

Uranserie-datering er en samlebetegnelse for flere metoder for aldersdatering innen geologi. Bly-210-metoden og thorium-uran-metoden brukes til å datere unge geologiske avsetninger og fossiler. Uran-bly-metoden kan datere de eldste bergartene på jorda. Alle metodene er basert på at uran (U) er radioaktivt og brytes ned med kjent hastighet (se radioaktivitet).

Faktaboks

Uttale

urˈanserie-datering

Metodene bygger på at de tre tyngste uran- og thorium-atomene (nuklidene) som finnes fritt i naturen er radioaktive og derved ustabile (radionuklider). De spalter seg først til andre radionuklider som spaltes videre slik at de til slutt ender opp som stabile isotoper av bly. (Ustabile uranatom 238 U og 235 U og thoriumatom 232 Th blir i prosessen til stabile bly-isotoper: 206Pb, 207Pb og 208Pb.)

Spaltningen foregår slik at hver enkelt radionuklide dannes fra den ovenstående samtidig som den omdannes til en lavere (datternuklide). Når en gitt datternuklide dannes like fort som den nedbrytes, oppstår såkalt radioaktiv likevekt. Halveringstiden avgjør hvor mye det er av hver nuklide til enhver tid.

Ett av leddene i 238U-serien er en edelgass, radon (222Rn). Denne gassen lekker ut av uran-holdig berggrunn og løsmasser og kan nå helsefarlige konsentrasjoner i gruver, kjellerrom og hus dersom utluftningen er for dårlig.

Bly-210-metoden

210Pb-metoden kan datere avsetninger som er yngre enn ca. 150 år og brukes mye ved studier av forurensningshistorie og klimahistorie.

Metoden er basert på at radongass ( 222Rn) slipper ut i atmosfæren. Den har så kort halveringstid som 3,8 dager og spaltes derfor rakst til andre nuklider. Disse er ikke gassformige og faller ned på bakken eller vannflater hvor de spaltes videre. Her vil blyisotopen 210Pb konsentreres fordi den har lengst halveringstid. Den vil også avsettes på bunnen av hav og innsjøer, og dekkes over av nye lag. 210Pb er en radioaktiv nuklide som vil være forsvunnet etter ca. 200 år. Ved å måle minkingen av 210Pb nedover i sedimentlagene, kan en derved bestemme alderen på de aller yngste lagene.

Thorium-uran-metoden

Thorium-uran-metoden kan, svært presist, bestemme alder på dryppstein, koraller og andre fossiler som er 0 til 500 000 år gamle. Det er den viktigste metoden til å bestemme alderen på de siste istider og andre geologisk sett unge klima- og geologiske hendelser.

Metoden (formelt 230Th/234U-metoden) er basert på at thorium er uløselig. Når bergarter forvitrer blir derfor thorium liggende igjen, mens uran løses i vann og transporteres bort med rennende vann på overflaten eller med grunnvann. Det oppløste uranet tas opp av organismer og felles ut i mineraler, som for eksempel i dryppstein. Dette er ren uran, uten noe thorium er tilstede. Ettersom tiden går vil det radioaktive uranet brytes ned til thorium inntil likevekt er nådd etter ca. 500 000 år. Ved å måle forholdet mellom nydannet thorium og resterende uran, kan en bestemme alderen på fossilet eller avsetningen.

Ved bruk av massespektrometri kan 100 000 år gamle fossiler dateres med en usikkerhet på mindre enn 500 år.

Uran-bly-metoden for gamle bergarter

Uran-bly-datering kan benyttes på bergarter som er fra 1 til 5 milliarder år gamle, altså eldre enn Jordens alder.

Metoden (formelt 206Pb/238U-metoden) bygger på at det i gamle uran-holdige mineraler vil være likevekt i alle trinn i 238U-serien. Det betyr at den radioaktivt sett stabile bly-isotopen 206Pb dannes kontinuerlig på bekostning av 238U. Alderen på bergarten kan da bestemmes ved å finne forholdet mellom 206Pb og 238U. Metoden forutsetter at mineralet var fritt for bly da det ble dannet, eller at blyinnholdet var kjent. Zirkon er det mest brukte mineralet fordi det aldri inneholder bly, men andre mineraler er også brukt.

De viktigste trinnene i 238u-serien

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer