なぜ生物が生きていた年代が分かるのか　-放射線同位体測定法- | 恐竜化石に関するコラム【三葉虫,アンモナイト,サメの歯】

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化石の年代を科学的に測定する方法　-放射線同位体測定法-

なぜ生物が生きていた年代が分かるのか

この生物は何億年も前に生きていたと聞いたことがありますよね。でも、それをどうやって知るのでしょうか？

実は、化石の年代を調べるのは直接的ではなく、化石が見つかった地層の岩や石の年代を測定しています。

そして、モノの年齢を測るには「放射性年代測定」を用います。

具体的には、岩や化石に含まれる物質が時間と共に変わることを利用しています。物質ができたときに放射線を出すことがあり、それから時間が経つと別の物質に変化します。この変化の速さは、放射性物質ごとに一定です。だから、変化の度合いを測定することで、物質ができた年代を計算できるのです。

この方法は地学、古生物学、考古学など、さまざまな分野で使われています。だから、古代の生物や出来事の年代を知るのに役立ちます。

同位体の変化量を用いて年代を測定できる

まず、物質は全て元素から構成されています。同じ元素であっても、中性子の数が異なる「同位体」と呼ばれるものが存在します。その中の一部の同位体は不安定であり、時間の経過と共に別の同位体へと変わっていく現象が起こります。これを「放射性崩壊」と呼びます。放射性崩壊は、一定の速度で進行しますので、この速度を測定することで、物質の年代を知ることができるのです。

比較的近い年代は炭素-14を使う

ただし、測定したい年代によっては、使用する同位体が異なります。例えば、炭素-14の半減期は非常に短いため、6万年以上前の物質には正確な年代を求めることが難しいのですが、比較的新しいものには数十年の精度で測定が可能です。

数億年単位の非常に古い年代はウラン-鉛法やカリウム-アルゴン法を用いる

非常に古い物質の年代を知りたい場合には、ウラン-鉛年代測定法が利用されます。ウランから鉛への変化には非常に長い時間がかかりますので、古代の化石や岩石の年代を正確に求めるのに適しています。

また、カリウム-アルゴン年代測定法もあります。この方法は、カリウム-40が非常にゆっくりとアルゴン-40へ変わる性質を利用しており、古代の岩石の年代を特定するのに適しています。カリウム-40は一般的な鉱物に存在しますので、広く利用されています。