Природная радиоактивность

Радиоактивность и радиация сопровождают жизнь с момента ее зарождения на нашей планете. Во всех материалах содержатся природные радиоактивные изотопы, возникшие, согласно гипотезе, в период образования Земли. Исследование распределения природных радионуклидов в объектах окружающей среды позволяет изучать некоторые естественные процессы, к которым сложно
подступиться, применяя другие методы. Например, эрозия (разрушение) почвы – глобальная проблема для сельскохозяйственной деятельности. Слежение за этим явлением раньше было затруднено из-за отсутствия недорогих способов мониторинга, а теперь наблюдение за распределением природных радионуклидов позволяет получать надежные данные об эрозии и
осаждении почв.

Другой пример: по некоторым данным, непосредственно перед землетрясением из почвы начинает более активно выделяться природный радиоактивный газ – радон; в перспективе, контроль скорости его поступления из грунта позволит создать систему предсказания землетрясений.
Но одной из самых важных сфер использования явления природной радиоактивности стала археология. Речь идет об изобретении метода радиоизотопной датировки (радиоуглеродного анализа). Он основан на том, что содержащийся в атмосфере углерод состоит из трех изотопов: стабильных углерода-12 и углерода-13, и радиоактивного углерода-14. Углерод-14 постоянно образуется в атмосфере под действием космического излучения, и в то же время подвергается радиоактивному распаду. В результате доля ядер углерода-14 остается постоянной. Растения потребляют углерод из атмосферы в процессе фотосинтеза, животные поедают растения и друг друга. Поэтому, пока они живы, доля углерода-14 в живых организмах и в атмосфере одинакова. Но когда организм гибнет, обмен углеродом с атмосферой прекращается. Углерод-14 постепенно распадается, и его количество со временем уменьшается, поскольку ему больше неоткуда взяться (неживая материя не поглощает содержащийся в воздухе СО2). Зная долю углерода-14 в атмосфере, которая практически постоянна, и измерив его долю в исследуемом природном материале, можно установить дату гибели организма.

Как это можно использовать? Например, в 1950 году в Дании около деревушки Толлунд
во время разработки торфа на глубине двух с половиной метров был найден хорошо сохранившийся труп мужчины. Предположили, что он стал жертвой недавнего преступления, следов которого не осталось. А когда телом занялись ученые, оказалось, что он умер примерно
в четвертом веке до (!) нашей эры.
Метод радиоуглеродного анализа был разработан в 1946 году, и успешно применяется с тех пор. Несколько позже появились способы датировки по соотношению природного радиоактивного элемента – урана и продукта его распада – стабильного свинца, а также по парам калий-аргон и рубидий-стронций – эти способы применяются для определения возраста горных пород.
Но возможности радиоизотопной датировки на этом не заканчиваются:
в XXI веке ее стали использовать даже для определения возраста звезд нашей Галактики.
Другое приложение этого метода – выявление подделок предметов искусства. Предположим, вам продают очень дорогую картину XVIII века. А вы, сомневаясь, отправляете его на
датировку по содержанию углерода-14. В лаборатории кусочек холста отрезают, сжигают и
устанавливают, когда был изготовлен холст. Если в ХХ веке, то картина, несомненно, является
подделкой.
источник myatom.ru