Altersdatierung

[Higgs]

Hallo.

Ich wollte mal fragen, wie genau die radiometrische Alterbestimmung funktioniert. Die Uran-Blei-Datierung.

Mit dieser hat man ja das Alter der Erde bestimmt. Also 4,5 Mrd. Jahre.

Was ich nicht verstehe ist: Müsste das Alter nicht 10 Mrd. Jahre alt sein, oder älter?
Denn das Uran ist ja in einer Supernova entstanden. Und ab da müsste es ja zerfallen. Theoretisch müsste also das Uran schon zerfallen sein.

Das Gestein vermischt sich ja auch. Wie kann man das sicher eine Altersbestimmung durchführen?

Grüße
Higgs

[gravi]

Die Bestimmung des Erdalters erfolgt wohl nicht allein auf Basis des Uran- Zerfalls. Sondern man zieht dazu viel verschiedene Methoden heran, um zu möglichst eng eingegrenzten Aussagen zu kommen.
Die Halbwertszeit besagt auch nur, dass in dieser Zeit lediglich die Hälfte an Masse eines radioaktiven Elementes zu einem Isotop zerfallen ist. Der Zeitraum bis zur vollständigen Umwandlung ist somit viel größer.
Zudem gibt es sehr langlebige Zerfallsreihen, z.B. Rubidium-Strontium mit 47 Mrd. Halbwertszeit.

Wann genau das Uran in einer Supernova erzeugt wurde und schließlich in die Erde "eingebaut" war, kann ich leider auch nicht sagen.

Hier einige vielleicht hilfreiche Links:

http://www.waschke.de/twaschke/artikel/ ... lter_1.htm

http://de.wikipedia.org/wiki/Geochronologie

Netten Gruß
gravi

[seeker]

Ja, das ist schon ne Wisenschaft.

Wenn man die Menge a(0) eines radioaktiven Elements A hat, das zu einem Element B zerfällt, dann kann man hinterher durch Analyse des Verhältnisses A/B ausrechnen, wie alt die Probe ist.
Uran238 zerfällt z.B. zu Blei206 und hat eine Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren, d.h. nach jeweils 4,5 Mrd Jahren ist jeweils immer die Hälfte des vorher noch vorhandenen Urans zu Blei zerfallen. (D.h. auch, dass nie alles Uran zu Blei zerfallen sein wird; der radioaktive Zerfall folgt einer e-Funktion.)

Das Problem bei der Geschichte ist:
Man muss die Anfangswerte kennen und die Probe darf sich in all der Zeit nicht verändert haben, soll heißen, es darf kein Uran oder Blei durch irgendwelche Prozesse aus der Probe entfleucht sein.
Bei der Uran-Blei-Datierung einer Gesteinsprobe muss man also die Mengen an Uran238 und Blei206 zum Zeitpunkt der Entstehung der Gesteinsprobe kennen (sonst kann man nur das maximale Alter der Probe angeben, also wie alt sie höchstens sein kann).

Die Lösung dieser Schwierigkeiten ist gar nicht so einfach und muss im Fall der Altersbestimmung der Erde aus einer ganz anderen Richtung kommen.
Man macht folgendes:

Man geht davon aus, dass die Asteroiden gemeinsam mit der Erde entstanden sind und daher genauso alt wie die Erde sind.
Bei ihnen kann man davon ausgehen, dass sie geologisch inaktiv sind, dass also zumindest aus ihrem Inneren nichts entfleucht ist.

Soweit ich es verstehe kann man sich zusätzlich mehrere verschiedene Zerfallsreihen von gleichalten Proben anschauen und diese vergleichen. So gewinnt man mehr Sicherheit, da ja immer in etwa dasselbe Alter herauskommen muss.
Außerdem enthalten manche Proben auch Elementisotope, die NUR durch radioaktiven Zerfall NACH der Bildung des Gesteinskörpers entstanden sein können, weil das Kristallgitter bei der Bildung der Probe z.B. nur Element A enthalten haben kann, aber kein Element B (B lässt sich nicht ins Kristallgitter einbauen). Sucht und findet man also heute Element B im Kristall (das nur durch Zerfall von A dort hin gelangt sein kann) und vergleicht das mit der Konzentration von Element A im selben Kristall so kann man das Alter wie gewünscht ausrechen.

Das Ganze kann man dann noch mit anderen geologischen Altersdatierungen von Gesteinsschichten auf der Erde vergleichen:
Tiefere Schichten sind älter als darauf liegende Schichten. Man weiß heute auch einiges darüber, wie schnell sich eine Schicht durch Sedimentation bildet oder wie schnell sie durch Erosion abgetragen wird, usw.

Grüße
seeker