ما می‌دانیم که Tyrannosaurus rex، تروپاد غول‌پیکر حدودا ۱۲ متری، شکارچی راس هرمی منطقه‌ی آمریکای شمالی در دوره‌ی کرتاسه و مالک قدرتمندترین آرواره‌ی تاریخ، حدود ۷۲ تا ۶۶ میلیون سال پیش روی زمین پیاده روی می‌کرده. اما این اعداد چگونه به دست آمدند؟ از طریق تعیین سن مطلق، یا همان تاریخ گذاری‌های رادیومتریک ما می‌توانیم سن واقعی فسیل‌های این موجودات را مشخص کنیم. اما این کار به کمک عناصر پرتوزا که مداوماً در حال واپاشی هستند صورت میگیرد. هر کدام از این عناصر پرتوزا با سرعتی ثابت در حال واپاشی هستند که نیمی از آنها در یک بازه زمانی مخصوص پایدار می‌شود. این بازه زمانی که در آن نیمی از عنصر پرتوزا به پایدار بدل می‌شود نیم عمر آن ایزوتوپ نام دارد.
● در اتمسفر کره زمین به دلیل واکنش‌ها، ایزوتوپ کربن ۱۴ با نیمه عمر ۵۷۳۰ سال تولید می‌شود. ایزوتوپ کربن ۱۴ در حالت پایدار به عنصر نیتروژن ۱۴ تبدیل می‌شود اما در این میان می‌تواند به بدن موجودات زنده هم وارد شود. یعنی در طی ۵۷۳۰ سال، ۵۰ درصد از مقادیر کربن ۱۴، پایدار شده، و در طی ۱۱۴۶۰ سال ۵۰ درصد از ۵۰ درصد باقی مانده، یعنی ۲۵ درصد از مقدار اولیه کربن ۱۴، اکنون در کنار ۵۰ درصد قبلی، به نیتروژن تبدیل شده. استفاده از کربن ۱۴ برای فسیل های انسانی و برخی پستانداران از دوران سنوزوئیک مانند ماموت ها کارآمد است.
● اما برای تعیین سن فسیل هایی مانند فسیل دایناسورها و ... از عنصر پرتوزای دیگری استفاده می‌شود. برای مثال اورانیوم ۲۳۵ نیم عمری در حدود ۷۱۳ میلیون سال دارد که در حالت پایدار به عنوان سرب ۲۰۷ شناخته می‌شود. و برای فسیل یک دایناسور با قدمت ۶۶ میلیون سال، قطعا مقداری کمتر از ۵۰ درصد از اورانیوم، اکنون به سرب تبدیل شده.
⁉️ آیا امکان خطای محاسباتی در این میان وجود دارد؟
بله مانند هر محاسبه‌ی دیگری تعیین سن فسیل ها هم ممکن است خطا داشته باشند اما خطای این محاسبات ۴۰ سال است.
یعنی ممکن است فسیل کشف شده، ۴۰ سال قدیمی تر یا ۴۰ سال جدید تر باشد.
عناصر مختلف نیمه عمر های مختلفی دارند برای مثال نیمه عمر بریلیم ۷ تنها ۵۳ روز است و ۱ و نیم درصد از آن، تنها ۱۹ ساعت است (و از آن در تعیین سن فسیل ها استفاده نمی‌شود). در حالی که نیمه عمر پتاسیم ۴۰ بیش از یک میلیارد سال است و ۱ و نیم درصد از آن، ۱۹ میلیون سال است.
- البرز امیدی شاه‌آباد