放射年代測定
放射性物質による年代測定（放射性年代測定と呼ばれることもある）は、あるものが何歳であるかを調べる方法である。この方法では、試料中の自然発生する放射性同位体とその崩壊物の量を比較します。この方法では、既知の崩壊率を用います。地球の年齢を含め、岩石やその他の地質学的特徴の年齢を知るための主な方法である地球年代学において、最も使用されている方法である。
自然界や人工物の様々な年代測定に用いられる。化石の年代測定には、その化石があった場所の上下の岩石を採取して行います。放射性物質による年代測定は、古代の遺物を含む考古学的資料の年代測定にも用いられます。
放射性物質を用いた年代測定法は、地質学的な時間軸を確立するために用いられる。よく知られているのは、放射性炭素年代測定法、カリウム・アルゴン年代測定法、ウラン・鉛年代測定法である。
スウェーデンのイースタッドの南東約10kmに位置するコーセベルガのアレの石は、遺跡から発見された有機物を用いた炭素14法により、 西暦 600年の年代測定が行われました。
放射性壊変
通常の物質は、原子核内の陽子の数を示す原子番号を持つ化学元素の組み合わせで構成されている。また、元素には同位体が存在し、同位体ごとに原子核内の中性子の数が異なる。ある元素の同位体を「核種」と呼ぶ。核種の中にはもともと不安定なものがあります。つまり、ある時点で、そのような核種の原子は、放射性崩壊によって自然に別の核種に変化する。崩壊は、粒子の放出（通常、電子（ベータ崩壊）、陽電子、アルファ粒子）、または自発的な核分裂と電子捕獲によって起こります。
年齢の計算式
放射性物質の減衰と地質学的な時間を関係づける数式は
D = D0 + N(e λt- 1)
どこで
tはサンプルの年齢。
Dは試料中の娘の同位体の原子数。
D0は元の組成物に含まれる娘の同位体の原子数。
Nは試料中の親同位体の原子数、そして
λは親同位体の崩壊定数で、親同位体の放射性半減期の逆数に2の自然対数をかけたもの。
この式は、物質が固まった時点での親と娘の同位体の情報を用いています。これはほとんどの同位体系でよく知られています。年代方程式をグラフで解くには、アイソクロン（直線グラフ）をプロットします。サンプルの年代と元の組成がわかります。
ジンバブエのグレートダイクから採取された試料のサマリウム・ネオジム（Sm/Nd）アイソクロン・プロット。年代はアイソクロン（直線）の傾きから、原始組成はアイソクロンのY軸との切片から算出される。
前提条件
この方法は、親核種も娘の生成物も、生成後に物質の中に入ったり出たりしない場合に最も有効である。2つの同位体（親核種と娘核種）の相対的な量を変化させるものはすべて注意し、可能な限り避けなければならない。外部からの汚染や、岩石の形成当初からの同位体の喪失があると、結果が変わってしまう。したがって、年代測定を行う物質についてできるだけ多くの情報を得て、変質の可能性がないかどうかを確認することが重要である。
測定は、岩石体の異なる部分からのサンプルで行うべきである。これは、岩石がその長い歴史の中で経験した加熱や圧迫の影響を相殺するのに役立ちます。サンプルの年代を確認するには、さまざまな年代測定法が必要になる場合があります。例えば、グリーンランド西部のアミトソック片麻岩の研究では、5つの異なる放射性年代測定法を用いて12のサンプルを調査し、3640myの年代について3000万年以内の一致を得ています。
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質問と回答
Q:放射性年代測定法とは何ですか?
A: 放射性年代測定法（しばしば放射性年代測定法と呼ばれる）は、何かが何年前のものかを調べる方法である。自然界に存在する放射性同位元素とその崩壊生成物の量を、既知の崩壊率を使って比較する方法です。
Q: 放射性年代測定法を用いて年代測定が可能な物質の例を教えてください。
A: 化石、考古学的資料、古代の遺物など、自然界や人工的に作られた様々な物質の年代測定に使用されます。
Q: 放射性炭素年代測定はどのように行われるのですか?
A: 放射性炭素年代測定は、化石が発見された場所の上下にある岩石を採取して行います。この方法では、既知の崩壊率を用いて、研究対象物の年代を推定します。
Q: 放射性炭素年代測定にはどのような技術が使われていますか?
A: 放射性炭素年代測定法、カリウム・アルゴン年代測定法、ウラン・鉛年代測定法などがあります。
Q:地質学的な時間軸を確立するために、どのように放射性物質年代測定が行われているのですか?
A: 放射性物質による年代測定は、特定の事象がいつ起こったか、あるいは特定の物質がいつできたかを正確に推定することにより、地質学的な時間スケールを確立するために使用されています。
Q: 生物に放射年代測定法を適用することは可能か?
A: 生体には放射性同位元素が存在しないため、放射年代測定はできません。
