Marta Cuberbiller
METODY DATOWANIA WIEKU ZIEMI NA PODSTAWIE ZJAWISK PROMIENIOTWÓRCZYCH UCHODZĄ W NAUCE ZA PODSTAWOWE. NIEKTÓRZY UCZENI WROGO NASTAWIENI DO CHRZEŚCIJAŃSTWA UŻYWAJĄ TYCH METOD DO PODWAŻANIA WIARY CHRZEŚCIJAN. PONIEWAŻ METODY TE WSKAZUJĄ NA WIĘKSZY NIŻ PODANY W BIBLII WIEK ZIEMI, MY CHRZEŚCIJANIE MAMY UZNAĆ, ŻE BIBLIA JEST BŁĘDNA, A OPIS STWORZENIA Z KSIĘGI RODZAJU W NAJLEPSZYM PRZYPADKU NALEŻY TRAKTOWAĆ METAFORYCZNIE. ALE CZY METODOM RADIODATOWANIA MOŻNA ZAUFAĆ?
Naturalną promieniotwórczość odkryto w 1896 roku. Zasługę przypisuje się francuskiemu fizykowi Henriemu Becquerelowi. Amerykański pionier radiochemii, Bertram Borden Boltwood, zauważył, że stosunek ołowiu do uranu był w starszych skałach większy niż w młodych skałach i skorzystał z sugestii Ernesta Rutherforda, by na tej podstawie wyznaczać wiek tych skał. Boltwood mianowicie uznał – poprawnie, jak dzisiaj wiadomo – że ołów jest końcowym produktem rozpadu uranu i że znając tempo rozpadu uranu oraz stosunek ołowiu do uranu, można wyznaczać wiek skał. Podobną metodę, ale w odniesieniu do materii organicznej oraz przy użyciu C14, zaczął stosować Willard Libby w połowie lat 40. XX wieku. Libby zwrócił uwagę, że powszechny w materii ożywionej węgiel może zawierać obok zwykłego niepromieniotwórczego węgla C12 także izotop promieniotwórczy C14. Za badania przy użyciu C14 Libby otrzymał Nagrodę Nobla w 1960 roku.
Dlaczego istnieje zjawisko naturalnej promieniotwórczości? Jak wiadomo, każdy atom składa się z protonów i neutronów (tzw. nukleonów) skupionych w środku atomu, w jego jądrze, wokół którego krążą elektrony. Jądro atomu ma średnicę od 1,75 fermiego (w skrócie fm) w przypadku atomu wodoru do 15 fermich w przypadku atomu uranu. Fermi to jednostka stosowana do odległości wewnątrz jądra atomowego i wynosi 10^-15 metra (inaczej: jedną bilionową milimetra). Jądro zawiera w przybliżeniu 99,94% całej masy atomu.
Najmniejszy atom wodoru ma rozmiary 1,06 angstrema. Angstrem to jednostka stosowana do odległości między atomami i wynosi 10^-10 metra (czyli jedną dziesięciomilionową milimetra). Łatwo zauważyć, że jeden angstrem to 100 tysięcy fermich. Atom uranu ma średnicę ponad trzykrotnie większą niż atom wodoru. Elektrony najbardziej zbliżone do jądra znajdują się mniej więcej 100 000 razy dalej od środka jądra niż najbardziej od tego środka oddalone zewnętrzne nukleony.
Jak bardzo puste są atomy, może nam uświadomić następujące porównanie. Gdyby jądro atomu wodoru było wielkości złotówki, to orbita jedynego elektronu, jaki w nim krąży, znajdowałaby się w odległości ok. jednego kilometra. Do 1911 roku sądzono, że atomy stanowią zwartą materię o dodatnim ładunku, w której, jak rodzynki w cieście, tkwią niewielkie obdarzone ładunkiem ujemnym elektrony. Ten model atomu, zwany żartobliwie modelem ciasta z rodzynkami, wprowadził w 1897 roku fizyk brytyjski Joseph J. Thomson. Ale w 1911 roku Ernest Rutherford przeprowadził eksperyment, w którym na bardzo cienką folię złota wystrzeliwał cząstki alfa (dzisiaj wiemy, że są to jądra helu składające się z dwóch protonów i dwóch neutronów). Olbrzymia większość cząstek alfa przechodziła przez folię złota bez najmniejszych kłopotów, co świadczyło, że objętość atomów stanowi w większości pustka.
Chemiczne własności atomów wyznaczone są przez liczbę protonów w jądrze i odpowiadającą im liczbę elektronów. Ale jądra atomów mogą zawierać (z wyjątkiem atomu wodoru nawet muszą zawierać) także neutrony, i to w różnych ilościach. W ten sposób mamy do czynienia z izotopami, odmianami tego samego pierwiastka różniącymi się tylko liczbą neutronów w jądrze. Właśnie te neutrony decydują o stabilności bądź niestabilności jąder atomów. Okazuje się, że prawie każdy pierwiastek od wodoru (liczba protonów Z=1) do bizmutu (Z=83) ma przynajmniej jeden stabilny izotop (z wyjątkiem technetu i prometu). Wszystkie pierwiastki powyżej bizmutu na tablicy Mendelejewa są niestabilne, czyli stale uwalniają energię, rozpadają się.
Rozpad typu alfa występuje tylko w cięższych nuklidach promieniotwórczych, czyli tzw. radionuklidach, o łącznej liczbie protonów i neutronów równej lub większej niż 146 (radionuklid to każde jądro niestabilne radioaktywnie). Dla emisji alfa energia rozpadu manifestuje się jako energia kinetyczna wyrzucanej cząstki alfa. Właśnie ten typ rozpadu promieniotwórczego tworzy radioaureole w minerałach tkwiących w skałach. [1] Każdy radionuklid wyrzuca cząstki alfa o określonej energii charakterystycznej tylko dla siebie. Cząstki alfa, przemieszczając się w minerałach, niszczą ich krystaliczną strukturę, pozostawiając na swej drodze sygnaturę w postaci serii odbarwionych kręgów koncentrycznych – właśnie radioaureol – charakterystycznych dla danego radionuklidu produkującego cząstki alfa. Ciekawe, że te radioaureole są najlepszym pośrednim świadectwem obserwacyjnym popierającym wielomilionowe okresy rozpadu promieniotwórczego, o ile mierzy się je przy założeniu współczesnego tempa rozpadu. Radioaureole powstają z maleńkich punktowych inkluzji uranu U238 albo jakiegoś innego radioizotopu występującego naturalnie w krysztale.
Radioaureole wywołane obecnością, jak się wydaje, pierwotnego polonu [2] Po218 (pierwotnego, czyli takiego, który nie powstał z rozpadu uranu) stały się przedmiotem burzliwej dyskusji między kreacjonistami i antykreacjonistami. Ponieważ półokres rozpadu Po218 wynosi tylko 3 minuty, Robert V. Gentry wywnioskował, że musiał on być stworzony momentalnie razem ze skałą, gdyż roztopiona skała stygnie przez tysiące lat. [3]
Do również ciekawych wniosków prowadzi porównanie tempa samorzutnego rozpowszechniania się helu He4, wytwarzanego w kryształach przez powiązane łańcuchy rozpadu, oraz zawartości He4 w atmosferze. Wygląda na to, że rozpad ten trwał zaledwie kilka tysięcy lat. [4]
Obie te sprawy zasługują na bliższe przyjrzenie się im w przyszłości.
Oprócz rozpadu alfa istnieje jeszcze kilka innych rodzajów rozpadu radionuklidów. Jeśli znana jest wyjściowa liczba radionuklidów w czasie kształtowania się badanej próbki skały, ta sama liczba w obecnym czasie oraz tempo rozpadu, to można wyliczyć wiek próbki.
Świecko zorientowani uczeni wierzą, że rozpad promieniotwórczy trwa od powstania świata przyrody ponad 13 miliardów lat temu i że przez cały ten czas tempo rozpadu dla różnych radioizotopów pozostawało stałe w czasie. Jest to uniformitarystyczne widzenie przyrody. Uniformitaryzm stanowi kamień węgielny świeckiego światopoglądu i stanowi źródło przekonania o starej Ziemi i starym Wszechświecie. Postawa ta została dobrze opisana w Piśmie Świętym:
„…przyjdą w ostatnich dniach szydercy pełni szyderstwa, którzy będą postępowali według własnych żądz i będą mówili: «Gdzie jest obietnica Jego przyjścia? Odkąd bowiem ojcowie zasnęli, wszystko jednakowo trwa od początku świata»” (2 Pt. 3:3-4).
Uniformitarystyczne ujęcie cierpi na szereg poważnych problemów, jeśli chodzi o radiodatowanie. Niedawne wyniki eksperymentów pokazują, że tempo rozpadu radioizotopów może się znacznie różnić od aktualnie przyjmowanych wartości – procesy te przy obecności pewnych czynników środowiskowych mogą przebiegać nawet miliard razy szybciej. [5] Szczególnie interesujące jest, że tempo rozpadu alfa toru Th228 zwiększa się 10000 razy w warunkach, w których powstają fale o wysokim ciśnieniu. [6] Warunki takie mogły łatwo powstać w trakcie Potopu Noego. Można się tylko zastanawiać, jak przebiegają procesy rozpadu jądrowego wewnątrz gwiazd lub w dużych egzoplanetach.
Istnieją też inne poważne problemy związane z obecnie stosowaną metodą datowania radioaktywnego, na przykład założenie, że badane próbki stanowiły przez miliony lat układ zamknięty. Przez miliony lat? Czy jakikolwiek układ może przez miliony lat być wolny od wpływu środowiska?
Biblia jasno stwierdza, że Ziemia jest względnie młoda, liczy sobie nieco ponad 6 tysięcy lat. Argumenty na rzecz tego stwierdzenia przedstawiano przez setki lat. Poprawnie stosowana nauka nie zaprzecza temu stanowisku. Fragmenty Biblii – takie jak Psalm 18:7-8, Księga Habakuka 3:8-10 oraz Księga Powtórzonego Prawa 32:22 – wydają się sugerować, że rozpad promieniotwórczy mógł nie być częścią oryginalnego stworzenia. Prawdopodobnie promieniotwórczość pojawiła się po raz pierwszy jako reakcja na grzech człowieka, początkowo, w okresie przedpotopowym, w głębinach Ziemi, a wypchnięta została na powierzchnię wskutek aktywności tektonicznej w okresie Potopu.
Biblia mówi, że Upadek pierwszych rodziców przyniósł katastrofalne skutki nie tylko dla nich osobiście, ale także dla całego świata przyrody.
(Vernon R. Cupps, Ph.D., “Clocks in Rocks? Radioactive Dating Part 1”, Acts & Facts, October 2014, vol. 43, no. 10, s. 8-11.)
Marta Cuberbiller
m.cuber@wp.pl
http://creationism.org.pl/Members/mcuberbiller
Przypisy:
[1] Por. Andrew Snelling, „Radiohalos”, w: Larry Vardiman, Andrew Snelling, and Eugene Chaffin (eds.), Radioisotopes and the Age of the Earth, vol. I, Institute for Creation Research, Dallas, TX 2000, s. 381-468.
[2] Polon został odkryty przez Marię Curie-Skłodowską i nazwany tak od łacińskiejnazwy Polski – Polonia.
[3] Robert V. Gentry, „Giant Radioactive Halos. Indicator of Unknown Alpha-Radioactivity”, Science, August 1970, vol. 169, no. 3946, s. 670-673,http://tiny.pl/qvsvs; tenże, “Spectacle Haloes”, Nature, October 1975, vol. 258, no. 5532, s. 269-270; tenże, “Radioactive Halos”, Annual Review of Nuclear Science, October 1973, vol. 23, no. 1, s. 347-362, http://tiny.pl/qvsbh; tenże, “Radiohalos in a Radiochronological and Cosmological Perspective”, Science, October 1974, vol. 184, no. 4132, s. 62-66, http://tiny.pl/qvsbq; tenże, Creation Tiny Mystery, Earth Science Associates 1992, http://tiny.pl/qvsbm.
[4] Por. D. Russell Humphreys, „Young Helium Diffusion Age of Zircons Supports Accelerated Nuclear Decay”, w: Larry Vardiman, Andrew Snelling, and Eugene Chaffin (eds.), Radioisotopes and the Age of the Earth, vol. II, Institute for Creation Research, Dallas, TX 2005.
[5] F. Bosch et al., „Observation of Bound-State Beta-Decay of Fully Ionized Re187: Re187-Os187 Cosmochronometry”, Physical Review Letters 1996, vol. 77, no. 26, s. 5190-5193, http://tiny.pl/qvsb8; J.H. Jenkins, D.W. Mundy, and E. Fischbach, “Analysis of environmental influences in nuclear half-life measurements exhibiting time-dependent decay rates”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 2010, vol. 620, no. 2-3, s. 332-342.
[6] F. Cardone et al., “Piezonuclear decay of thorium”, Physics Letters A, 2009, vol. 373, no. 3795, s. 1956-1958.
Idź Pod Prąd 2014, nr 124-125 (listopad-grudzień), s. 15-16.
