Bible-Science.info

Bijbel en wetenschap

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Andere dateringsmethoden

Koolstofdatering is alleen mogelijk bij objecten die koolstof bevatten. Nu is koolstof niet het enige element dat niet-stabiele isotopen kent. Kalium-40 (40K) vervalt tot argon-40 (40Ar), uranium-238 (238U) verandert via onder andere rubidium in lood-206 (206Pb). Hiermee probeert men gesteente te dateren. 40K heeft een halfwaardetijd van 1,28 miljard jaar. Hier treedt het probleem dus niet op dat er na 58.000 jaar een niet meer te meten hoeveelheid over is. Maar verder hebben ze allemaal hetzelfde probleem als koolstofdatering: we weten niet wat de verhouding van de elementen aan het begin was, we weten niet of de halfwaardetijd altijd constant is geweest en of er geen vervuiling is opgetreden. En niet zelden komt het voor dat in gesteente dat gedateerd wordt op een leeftijd van miljoenen jaren, fossielen worden gevonden met een meetbare hoeveelheid 14C; deze kunnen dus niet ouder zijn dan 60.000 jaar.

Een andere veelbelovende methode was wat in het Engels wordt aangeduid met 'isochron dating'. Het veelbelovende hieraan was dat de initiële verhouding van de elementen er niet meer toe deed. (Waarmee men dus aangeeft dat dit inderdaad een tekortkoming is van de andere methoden.) In de volgende paragraaf zullen we zien dat ook deze methode geen betrouwbare resultaten levert.

Wanneer uranium-238 in gesteente vervalt tot lood-206 komt er alfastraling vrij. Alfastraling bestaat uit heliumkernen. Met elektronen uit de omgeving vormen zich hierdoor heliummoleculen. Deze moleculen zijn zo klein dat ze redelijk snel (binnen een paar duizend jaar) uit het gesteente kunnen ontsnappen. Dit wordt heliumdiffusie genoemd. In gesteente dat via uraniumdatering gedateerd wordt op een miljard jaar oud, bevat echter nog steeds een niet te verwaarlozen hoeveelheid helium. Als het gesteente echt een miljard jaar oud was, had dat helium allang vervlogen moeten zijn. "Heliumdatering" toont dus aan dat het gesteende enkele duizenden jaren oud is en niet een miljard jaar.

Een hele andere dateringsmethode is luminescentiedatering. Dit werkt bij materialen met een kristalstructuur zoals kwarts. Normaal draaien elektronen in een atoom netjes in een baan rond de atoomkern. Wanneer een elektron wordt geraakt door ioniserende straling, wordt deze uit z'n baan geschoten naar wat we de geleidingsband noemen. Omdat elektronen een negatieve lading hebben en een atoom normaal gesproken elektrisch neutraal is, is een atoom waar een elektron uit geslagen is dus positief geladen. Zo'n atoon dat één of meer elektronen mist, wordt ook wel een ion genoemd. Uit de natuurkundeles weten we misschien nog wel dat positieve en negatieve deeltjes elkaar aantrekken. Zo'n negatief geladen elektron wordt dus aangetrokken door positief geladen ionen. Wanneer een elektron hierdoor weer in dezelfde baan terecht komt als waar hij uit was gestoten, dan komt hierbij energie vrij in de vorm van straling. En wel precies evenveel energie als dat het de ioniserende straling heeft gekost om het uit die baan te wippen. Een kristalrooster is, zeker in de natuur, nooit perfect zuiver. Door deze imperfecties ontstaan er elektronenvallen. Een elektron die weer opweg is naar een ion, kan in zo'n val terecht komen. Hoe langer het kristal bloot staat aan ioniserende straling, hoe meer elektronen er uit hun baan worden geschoten en op de terugweg in een elektronenval terecht komen. De hoeveelheid elektronen in zo'n val is dan een maar voor de ouderdom. Maar hoe meten we het aantal "gevangen" elektronen. Met een microscoop gaat het niet, want daar zijn elektronen veel te klein voor. Wat wel kan is ze uit hun val stoten en dan de hoeveelheid vrijkomende straling meten. We zagen al dat elektronen die wèl terug in hun oorspronkelijke baan raken, daarbij evenenveel energie uitstralen als dat het de ioniserende straling heeft gekost om ze uit die baan te slaan. Een gevangen elektron heeft een veel kortere reis gemaakt en ook minder energie uitgestoten. Wanneer zo'n elektron later alsnog uit de val wordt gestoten zodat die alsnog in z'n oorspronkelijke baan terecht komt, dan wordt daarbij de rest van de energie uitgestraald. En die wordt dus gemeten. Dat losstoten uit de val kan op 2 manieren: 1. Door middel van verwarmen (dat noemen we thermoluminescentiedatering) of 2: door fel te belichten (dat noemen we optisch gestimuleerde luminescentiedatering). Zo'n meting kun je uiteraard maar één keer uitvoeren. je zorgt er immers voor dat alle elektronen uit hun val worden gestoten. Dit betekent echter ook dat verhitting (door bijvoorbeeld lava) of fel zonlicht de datering kan verknoeien. Daarom wordt de methode alleen gebruikt voor mineralen die in de grond zijn gevonden zodat warmte en licht geen invloed hebben. Merk overigens op dat eventuele tussentijdse verwarming of belichting er altijd voor zorgt dat het kristal jonger lijkt, nooit ouder. Een hogere dosis straling of meer imperfecties dan aangenomen kunnen wel zorgen voor een hogere vermeende ouderdom.

Datering met behulp van elektronenspinresonantie is bijna gelijk aan bovengenoemde luminescentiedatering, alleen de meting van de hoeveelheid gevangen elektronen is anders. Dat gebeurt namelijk onder andere met een magnetisch veld. Het voordeel is dat je hiermee de elektronen in hun val laat zitten en dus meerdere keren kunt meten.