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44 Radioaktiver Zerfall zu Blei
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Bei der radiometrischen Altersbestimmung von Gesteinen wird häufig der Gehalt von Uran-238 und Blei-206 gemessen. Die Halbwertszeit, innerhalb derer Uran-238 zu Blei-206 zerfällt, beträgt 4,46 Milliarden Jahre. Nach 4,5 Milliarden Jahren (dem angeblichen Alter der Erde) müsste also mindestens gleich viel Blei wie Uran auf der Erdoberfläche vorhanden sein. In Wirklichkeit findet man jedoch mehr Blei als Uran. Man kann davon ausgehen, dass bei der Entstehung der Gesteine eine unbestimmte Menge an Blei-206 direkt entstanden ist. Hinzu kommt, dass neben Uran-238 auch 52 weitere Elemente ebenfalls zu Blei-206 zerfallen. Die Halbwertszeit dieser Elemente variiert zwischen einigen Mikrosekunden und 245'500 Jahren. Somit lässt sich nicht abschätzen, wie viel von dem heute vorhandenen Blei-206 tatsächlich von Uran-238 abstammt.
Bei der radiometrischen Altersbestimmung von Gesteinen wird von verschiedenen Methoden Gebrauch gemacht. Das Prinzip ist immer dasselbe: Ein instabiles (radioaktives) Ausgangsmaterial zerfällt im Laufe einer bestimmten Zeit zu einem stabilen anderen Element. Die nachfolgende Liste zeigt einige Messmethoden und wie viele andere (in der Regel nicht berücksichtigte) instabile Elemente ebenfalls zu demselben stabilen Element zerfallen:
Kalium - Argon --> 3 weitere Elemente zerfallen ebenfalls zu Argon
Rubidium - Strontium --> 4 " " Strontium
Samarium - Neodym --> 13 " " Neodym
Lutetium - Hafnium --> 10 " " Hafnium
Rhenium - Osmium --> 9 " " Osmium
Thorium-232 - Blei-208 --> 26 " " Blei-208
Uran-235 - Blei-207 --> 45 " " Blei-207
Uran-238 - Blei-206 --> 52 " " Blei-206
Bei der Anwendung der Uran-238-Blei-206-Methode wird im Allgemeinen nur der Zerfall von Uran-238 berücksichtigt (1). Alle übrigen Elemente, die ebenfalls zu Blei-206 zerfallen, werden schlicht ignoriert.
Die Zerfallsreihe von Uran-238 bis Blei-206:
Uran-238 zerfällt mit einer Halbwertszeit von 4,46 Milliarden Jahren zu
Thorium-234 " " 24,1 Tagen zu
Protactinium-234 " " 46,69 Stunden zu
Uran- 234 " " 245'500 Jahren zu
Thorium-230 " " 75'400 Jahren zu
Radium-226 " " 1'599 Jahren zu
Radon-222 " " 3,82 Tagen zu
Polonium-218 " " 3,04 Minuten zu
Blei-214 " " 27 Minuten zu
Bismut-214 " " 19,9 Minuten zu
Polonium-210 " " 0,16 Millisekunden zu Blei-206. Blei-206 ist stabil.
Verschiedene Interpretationsmöglichkeiten:
Im Modell einer jungen Erde kann die Herkunft des heute vorhandenen radiogenen Bleis auf den Zerfall von kurzlebigen Elementen zurückgeführt werden. Im Modell einer 4,5 Milliarden Jahre alten Erde wird das radiogene Blei ausschliesslich auf den Zerfall von langlebigen Elementen zurückgeführt. Beide Interpretationen sind gleichermassen spekulativ.
Die Zerfallszeit von kurzlebigen Isotopen kann auf folgender Internetseite abgerufen werden:
http://nucleardata.nuclear.lu.se/nucleardata/toi/sumframe.htm (Atommasse angeben und auf "show drawing" klicken).
Die Messmethoden, die am stärksten durch andere Elemente (die nicht in der allgemein bekannten Reihenfolge liegen) verfälscht werden können, sind in den folgenden Diagrammen dokumentiert: |
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 Häufigkeitsverteilung der Elemente:
Alle stabilen Elemente befinden sich innerhalb eines Feldes, das durch zwei strichlierte Linien begrenzt ist. Nur einige radioaktive Elemente liegen ausserhalb dieses Feldes. Diese sind durch den Zerfall in ihrem Vorkommen vermindert worden. Auffällig ist das hohe Vorkommen von Blei (Pb). Der Zerfall von kurzlebigen Elementen könnte der Grund dafür sein.
Die Bleivorkommen auf der Erde zeigen, dass nicht alles Blei vom radioaktiven Zerfall der langlebigen Elemente stammt. Es ist wahrscheinlich, dass ein Teil des heute vorhandenen Bleies von kurzlebigen Elementen abstammt.
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(1) Charles W. Lucas JR, Radiohalos - Key Evidence for Origin/Age of the Earth, Proceedings of the Cosmology Conference 2003, Ohio State University, Columbus, Ohio.
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