ccRADIOAKTIVE KLOKKER)lGAR DEI RETT?Av Henrik Stokkenes

Vi som har IAtt augo opp lor mineral­rikel si lanlasliske verd, prever Aauke kunnskapane yAre gjennomslud ier av mineral og bergarter ogved A lese baker om geologi, minera­logi, gemmologi 0.1. I nokre bekerl insl geologiske kart som syner kvarvi l inn bergarter IrA ulike geologiskeperiodar. Den geologiske l idlavla erdell opp i bolkar, periodar, av uliklengd. Del er kolossale lidsrom del ersnakk om, millionar og milliardar Ar.Ein meiner at Jorda sin alder Iigginnelor eil l idsrom av 4600 + 100millionar Ar, -i samsvar med den nay­akl ig mAlle alder pA meleoritter ogMAnen- , (Guiness Rekordbok 1983).Den hegsle alder lor ei -jordisk­bergart som er vilskapleg datert, er3800 + 100 mill . Ar, seier den sameboka. Seinare har del kome meldingIrA Auslralia om al zirkonar der er da­terte 1114200 mill. Armed URAN·BLY­METODEN. -Norqes sldste- er eilgrunnljellsomrAde i Lololen . Alder:3200 mill Ar, syner daler inga.

Korlels kjem eln fram iii desse ko­lossale alderane? Kva slags meto­dar vert nytta? Kan eln vlte omaldrane eln fAr er rette?

Dette er spersmdl som har lnteres­sert meg, og eg skal preve Asvare pAdei, i aile lall eit slykke pA veg.

AldersmAling - Daterlngsvltskap

SpersmAlel om kor gammal Jorda ogUniversel er, har inleressert msnne-

16

ska i Ileire lusen Ar, og mange tor­skjellige lal har yore kasta Iram. Delkan nemnasl at den anglikanske er­kebiskopen USSHER i 1654 rekna utat Jorda var skapt Ar 4004 I.Kr.Det vert sagl al l ida berre kan sans­ast gjennom dei hendingar som gArlor seg medan lida gAr. I studiet avJorda, kan vi aldri observere sjelvedei li dlegare hendingane, berreeHektanedeira i berglaga. Ein preverA slutte seg Iii kva slag hendingarsom er Arsak til dei effeklane vi kanobservere. I aile studlar av fortida,og ikkje mlnst I geokronologi, erdet overlag vlktlg A skllje mellomfaktlske observasjoner og spekula­tlve slutningar.slutnlngar.Svensken GERHARD DE GEER lagrunnlagel for daleringsvilskapen dAhan i 1878 oppdaga del som vi kallarVARVKRONOLOGI. Ein kan lelje segIiibake i lida ved Alelje lyse og merkeleirlag som er avleira etter brevatn frAsiste islida . DENDROKRONOLOGIer ein annan relal iv dat.-metode. Einlei her Arringane i lrea , allsA einArriny-analyse. POLLENANALYSEer ein lredje melode, og han vert nyt­ta ein del ennA. Desse metodansgjev ein relativ kronologi, for dei mAsupplerasl med taste lidspunkl somein har funne pA andre matar.

RADIOAKTIVITET

Dei radiologiske daleringsmelodanebyggjer pA kunnskapen am at sam­me grunnslo ff har isotopar (mange

•

•

grunnstoff finst i fleire former , ISO­TOPAR. Det som ski! desse, er taletpa neytronar, og saleis ogsa atom­vekta og massetalet.) som er ustabi­Ie, dei sender ut radioaktiv stralingog vert endra til andre grunnstoff. Deivert brotne ned, desintegrerar, seiervi. Den tida cet tar a endre halvpar­ten av ei viss mengd av grunnstoffeU­isotoponen, kaller vi halveringstidaeller halvlivet. Denne er ulik for deiulike isotopane . Nar vi kjenner halve­ringst ida, kor mykje som er att av detradioakt ive stoffet og kor mykje somer laga av det stabile sluttprodukteU­dotterisotopen, kan ein rekne ut korlang tid det har gatt sidan det radio­aktive stoffet vart til/krystalliserte.Ein reknar med at nedbrytinga gar forseg med jamn fart , upaverka av fysi­ske krefter og kjemisk paverknad .

Den radioaktive stralinga kan vere avtre slag:

1. ALFA-STRALAR , som er identiskemed heliumkjernar. Dei er saman­sette av 2 protonar og 2 neytronar,Ein kjerne som sender ut ein alta­partikkel , vert endra til eit grunn ­stoff med atomnummer som er 2nummer lagare og med eit masse­tal (sumen av protonar og neytro­nar) som er 4 lagare enn tar.

2. BETA-STRALAR er elektronar,negative eller posit ive. Eit neytroni kjernen kan breste og send elek­tron, og det som vert att , vert til eitproton. Isotopen vert endra til eitgrunnstoff med atomnummer somer 1 heqare, men med samemassetal.

S TElN - fN fVt:NTYRLIG DOBBY

VI DAR ALT DU TRfNGERDET NYE DlAMANTSAGBLADET STAR rAMAD 5

SLIPEBORD OG SAGER FOR KURS OG SKOLER.STJl.R. OG .GRAVESt HOBBYMASKINERRAsTEIN, MINERALER, BEARBEIDET STEIN,INNFATNINGER, SMYKKER OG GAVEARTIKLER

UTSTYR fOR SPlYKK[STEINSLIPINGFORRETNING: KIRKEVEIEN 63, 1344 HASWMPOSTADRESSE: S0RHALLA 20, 1344 HASWM

TELEFON (02) 533686

17

3. GAMMA·STRALAR er elektro­magnetisk straling. Nar eil protonbrest , sender det ut eit positron(positivt ladd elektron) og det somvert att , er eit neytron , Talet paprotonar minkar med 1, slik at detnye grunnstoftet far eit atomnr.som er 1 nr. lagare. Positronanelagar inga stra ling , men nar deitreft elektronar, gar dei samanmed dei og vert omlaga til energi ,elektromagnetisk straling, som vikallar gamma-straling .

I 1903 fekk HENRI BECQU EREL ogMARIE og PIERRE CURIE Nobel­prisen i fysikk lor oppdaginga av dennaturlege radioakt iviteten. Kring1905 vart ERNEST RUTHERFORDog BERTRAM BOLTWOOD klar overat radioaktivitet kan nyttast til alders­maling av Ijell, og i 1907 daterte Bolt­wood 3 uranhaldige mineral, sjelv omisotopane ikkje var oppdaga og terdei visste at bly kunne stamm e franedbryti ng av torium.

DEI GEOLOGISKE . KLOKKENE-

I boka UNIVERSET skriv JEREMIWASIUTYNSKI at . Et radioaktivt mi­nerai er som en fullkomment nayak­tig klokke som ble satt i gang i det

eyebl ikk mineralet stqrknet, og sidenhar fortsatt a ga, fullstendig uforstyr­ret av alt den matte ha vrert utsatttor.»Det finst mange geologiske-klokker-, men eg skal berre ta formeg dei viktigaste: Uran-tor ium-bly­metodane, kali um-arqon-metoden,rub idium - stron tium • metoden ogkarbon-14-metoden.

Scm vi ser av figuren, gar uran­isotopen 238U over til den stabile bly­isotopen 208Pb. Overgangen erkompleks, dvs. at han gar via ei radandre grunnstoft, 8 heliumkjernar erresultatet av overgangane. Vi kallardenne serien for uran/rad ium-serien.Den andre serien , som vert kallaaktin ium-serien, er o!lfa kompleksog sluttproduktet er 07Pb. Ogsatorium-serien er kompleks. I den Ijer­de metoden gar 87rubidium direkteover til 87strontium, og i den femtemetoden gar 40kalium direkte over til40argon og 40kalsi um.

KRAV TIL METODANE

Ved radiologisk datering ma ein byg­gje pa f01gande FORESETNADER:

1. Sys te met rna ha yore -l ukka•.Det ma ikke ha yore forstyrra av

1,,

GEOLOGISKE KLOKKER1 '2 3 l.I SIU~AN rf.> 6<] URIAN r~ TORIUMilI ~~~ (3'7 238 r 2 35 I! 232. ~-~ L!~,r !

.@ ofiW I . • •@ 4 S00m ,o. . 714e-, 713m.a.'~BqOO M .Q, . «tooo-«-« 1"310m,a..

~e'~11~~ I~Mr~~; I I~!~ I 1 ~W; 11~~ l ji~ I18

I1

J\

ytre laktorar. Ingen ting innalorsystemet ma ha yore teke bort ogingen li ng ma ha kome til utantra .

2. Systemet ma ikkje opphavelegha innehalde nokon av -sluttpro­dukta•.Dersom nokon av dotterkompo­nentane var til stades Ira fyrst av,ma den opphavlege mengda bliretta, slik at ein kan la ei mei­ningslull utrekning.

3. Den radioaktive prosessen maalltid ha galt fo r seg med samelart.Dersom reaksjonstarten har yoreendra etter at systemet har vortetil , ma ein korrigere lor det, der­som utrekninga skal ha nokonverdi.

VURDERING AV FORESETNADENE

Til punkt 1:-Lukka»system finst ikkje i naturen.Eit lukka system er ei ideell einingskikke lor analysar, men eksistererikkje i den verkelege verda. Ideen omat eit system er lukka i millionar av ar,er absurd .

Til punkt 2:Det er umogleg a kjenne dei opp­havelege delene i eit system somvart forma i ferhlstorisk tid.Tydelegvis var ingen til stades dasystemet vart lorma. Det er klartmogleg at nokre av dotterkompo­nentane kan ha vorte skapte samanmed dei andre grunnstolla.

Til punkt 3:Ingen prosessfart er upaverkeleg.Ein kvar prosess i naturen gar lo r segmed ein tart som er paverka av ei

mengd ulike laktorar. Dersom ein el­ler annen av desse endrar seg, viilarten endre seg. Fart er, pa sitt be­ste, berre statistiske gjennomsn itt.

DEI ENKELTE METODANE

UranlTorium/B ly-metodaneNedbryting av uran og torium til bly,tillet datering av m.a. zirkon, mona­zitt og apatitt . I mange tillelle sprikerresuitata, grunna tap av bly elleruran. Arsaka kan vere metamorlose,tap av mikrokapillcert vatn og kjemisktorvitring i eller neer jordoverl lata.Uranmineral linst alilid i opne sy­stem, uran kan lett leysast opp avgrunnvatn , og gassen radon kan lettflyte ut og inn av uransystemet. Detinnbyrdes lorholdet mellom bly- iso­topane treng ikkje vere produkt avnedbryt ing Ira uran eller torium, menheller ein lunksjon av mengda av trieneytronar i nabolaget. Nmron­innlanging kan endre 206 b til207Pb og 207Pb kan endrast til208pb . Nar ein korrigerer lor dette,kan -aldrane- bli redusert Ira t.d. 600mill. ar til nesten null, slik som vedShinokolobwe-gruva i Zaire. Som einser, har uran/torium/bly-metodanetor mange usikre laktorar til at einkan lite pa dei. Ein har tunne mangenegative aldrar ogsa, milliardar av arinn i Iramtida.

Kva med Kalium/Argon-metoden?Denne er den mest brukte, fordi einl inn kalium-mineral i dei fleste erup­tive bergartene og i nokre sedimen­teere. Ogsa denne metoden har man­ge alvorlege problem, m.a. ma hanawegast mot uran/b ly-metodane.Kalium/argon-systemet er ogsa eitope system som kan paverkast avmange taktorar, t.d. kan gassen 40Ar

19

lell Ilytte inn og ut av kalium­minerala. Kalium-innhaldet kan ogsapaverkast. Metoden synte aldrar paIra 160 mill. ar til 3 milliardar ar lor la­va som var sterkna etter vulkanutbroti 1801. Fjell absorberer lell argon.Kven kan vite om all det argonet einlinn i jordskorpa kjem Ira nedbrytingav 40K eller om det skriv seg Ira at­moslmren? Nedbrytj ingslarten kanha endra seg, grunna neytino­straling i lortida. Kalium-datering erallsa sveert variabel og usikker.

Rubidium/Strontium-metodener den som vert mest nytta i Noreg,og da til a bestemme alderen paglimmermineral , kaliumrike lellspa­tar, granillar 09 glimmersk ilrar .Metoden kan nyttast ogsa pa meta­morfe og . sedimentmre bergarter,

men ved metamorfe bergarter er detvanskeleg a vite om alderen ein lar,syner tida lor omsmell inga eller tidalor den fyrste starkninqa, altsa, omden radiologiske klokka har blill om­stilt. Ho kan bli nullstilt for dei einskil­de minerala, sjelv om ho ikkje vertdet lor bergarta i seg sjalv.Det er mange vanskar med dennemetoden ogsa: Vanskelig a rekneut halveringst ida, rna tilpassasturan/bly-metoden , nedbrytningslar­ten kan ha blitt endra, uvedkomande87Sr kan lett kome inn i Ira om­1i9gjande Ijell og ga saman med8 Rb-minerala, ein del av 87Rb kanlett leke ut or Rb/Sr-systemet og 87Srkan bli laga Ira 86Sr ved neytron­innlanging.Somme saknar kanskje ein orntateavkarbon-1 4-metoden. Han kan berrenyttast til a datere organiske prever.

gullsme6ene60nna og maren-ann

20

GEMMOLOGER F.G.A.DRONNINGENSGT. 27, OSLO 1.TELEFON 41 44 07VERKSTED - FORRETNINGI PARKEN BAK DOMKIRKEN

MODELLSMYKKER I GULL OG S0LVMINERALER

KRYSTALLER

Metoden er brukande innenfor nokretusen ar, men ut over historisk tidvert ogsa denne metoden meirusikker.

Som ein ser, er dei radiologiske da­teringsmetodane hemma av at deiIyt byggje pa loresetnader som ik·kje kan etterprovasl. Dersom no­kon av loresetnadene Ikkje heldmal, er «klokkene» verdlause somtldsmalarer.

Mellom 1949 og 1972 fann ein ut atein lett kan endre nedbrytingsfartenfor 14 radionukleider ved endring avtrykk , temparatur, kjemisk still ing ogelektrisk tilstand .

KENTGaukas Stasjon , N-4860 Treungen

TLF.: (036) 45893 ·45903ENGROS SALG AV:* HOBBY· & INDUSTRIMASKINER* UTSTYR & TILBEHr2lR* FOR BEARBEIDING AV STEIN* SMYKKEHALVFABRIKATA* SMYKKER* GAVEARTIKLER* RAsTEIN* MINERALER

PLEOKROISKE HALOAR

Studiet av pleokro iske haloar (fleir­farga ringar), tyder ogsa pa at ned­brytingsfarten har endra seg. Pleo­kroiske haloar far ein nar snoggealfa-part iklar fra urannedbry1ingavert bremsa ned og lagar forstyrr in­gar og oydeleggingar i gittera i vissefjelltyper, t.d. i glimmer. Dersom ned-

. bry1ingsfarten er jamn, skulle vi ven­te at ringane ville ha konstante dia­metrar i dei same grunnstoffa i likebergarter. Sjolv om det er poputeerta tru dette, er det Ikkje tillelle. Einhar funne store variasjonar i haloane,noko som tyder pa at nedbrytingsfar­ten har endra seg, og da verturan/torium/bly-klokkene ubrukande.Medan vi er inne pa pleokroiske halo­ar, kan det nemnast at ROBERT V.GENTRY har granska over 100 000

KATALOGER/PRISLISTERTIL REGISTRERTEFORHANDLERE& PRODUSENTER.

21

haloar laga ved nedbr. av218Polonium, og sidan 218Poloniumhar ei halver ingstid pa berre 3 rnlnut­tar, tyder delle pa at granillen/grunn·Ijellet matte vere kaldt og krystallisertIra fyrst av, nesten momentant, ellersville det kortliva poloniumet vere bor­te 10r smelta sterkna, Han meinardelle tyder pa ei ung [ord. HAROLDS. SLUSHER meiner at nar date­ringsmetodane er skikkeleg vurderte,gjev dei indisier/prov lor ein LAGalder pa Jorda og Solsystemel.

HAR LYSFARTEN MINKA?

Moderne Iysikk har rekna Iyslartensom ein konstant i universel. Det harderfor vekt oppsikt at BARRY SET·TERFIELD, ein australsk astronom,pastar at Iysfarten var sterre tar 1960­ara. Malingar syner gradvis minking,fra den fyrstemalinga.i 1675. Der­som teorien hans er rett , vii Iyset Iragalaksar som er f1eire milliardar Iysarborte, kunne na oss pa berre nokretusen ar, og dessuten ville halve­ringstida til dei radioakt ive isotopanevere sa mykje kortare, at ein kansnakke om aldrar pa tusenvis av ar, istaden lor mill ionar og milliard ar ar.Det tyder sterkt pa at jorda og univer­set er ungl.

Det l inst ei mengd metodar til a date­re jorda og organiske restar. Mangeav desse gjev aldrar som kan reknasti tusentals ar, men delle er ikkje sagodt kjent, fordi geologane har vaIt utdei metodane som gjev ein sveert heyalder.Radiologiske dateringsresultatsom ikkje samsvarer med dateringetter fossilfunna, vert ikkje reknalor a veere palitelege.For toss lltarande berglag star ein da iden underlege situasjonen , meinarsomme, at desse ikkje vert daterte et­ter utsjanad , bergartsinnhald, petro­logisk karakter , mineralog isk inn­hald, bygningstrekk, tilgrensandeIjell , Iysiske saarpreg, radiologiskeklokker eller etter totalt fossilir.nhald.Dei vert ikkje daterte ut fra fysiskeeigenskapar i det heile, men etterindeksfossila . Delle gjev da ogsamange utrulege resultat . Eg kunneha rekna opp mange dame, men viiberre sparje , siden delle stykkethandlar mest om radiologiske date­ringsmetodar:

Kvifor skal vi tru at dateringsresul·tat a som ikkje kan sjekkast, er ret­te, nar sa mange sam kan sjekkst,syner seg a vere leil , olte latterlegfeil???

BE OM K A T AL OG

Smykkesteln,llperl _ St. ln......llngKjep/ ..lll tleln og mlner, lerM..klner og ul. tyr tor I lelnlllph.g tilhobby og lndntrltblvfabrluw til .....ykk. laglng

22

NORD-NORGES NYE STEINBUTIKK"11 B6PtIU~S'$1G60J!~Rt6P~ Bok, :1&, N-MS2 VALOSEN - rn. 1081) 1" )03

a.nllglro: 8902 .12.65211 _ Postglro::I to 68 U

Iankforbindlol.. : A... Nordlandsbank-.a