วิธีการหาคู่สมัยใหม่
การหาคู่แบบเรดิโอเมตริกได้ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 1905 เมื่อ คิดค้น โดย Ernest Rutherford เป็นวิธีการที่อาจกำหนดได้ อายุของโลก ในศตวรรษที่ผ่านมาเทคนิคต่างๆได้รับการปรับปรุงและขยายออกไปอย่างมาก ขณะนี้สามารถดำเนินการหาคู่กับกลุ่มตัวอย่างที่มีขนาดเล็กถึงนาโนแกรมโดยใช้ มวลสาร เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1940
และเริ่มใช้ในการหาคู่แบบเรดิโอเมตริกในปี 1950 มันทำงานโดยสร้างลำแสง อะตอมที่แตกตัวเป็นไอออน จากตัวอย่างที่อยู่ระหว่างการทดสอบ จากนั้นไอออนจะเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กซึ่งจะเปลี่ยนพวกมันไปยังเซ็นเซอร์สุ่มตัวอย่างที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่า “ฟาราเดย์คัพ ” ขึ้นอยู่กับมวลและระดับของไอออไนเซชัน ในผลกระทบในถ้วยไอออนจะสร้างกระแสไฟฟ้าที่อ่อนมากซึ่งสามารถวัดได้เพื่อกำหนดอัตราผลกระทบและความเข้มข้นสัมพัทธ์ของอะตอมที่แตกต่างกันในคาน
วิธีการหาคู่ของยูเรเนียม – ตะกั่ว
แผนภาพคอนคอร์เดียที่ใช้ใน ยูเรเนียม – ตะกั่วเดท โดยมีข้อมูลจาก ซิมบับเว ตัวอย่างทั้งหมดแสดงการสูญเสียไอโซโทปของตะกั่ว แต่การสกัดกั้นของ errorchron (เส้นตรงผ่านจุดตัวอย่าง) และ concordia (เส้นโค้ง) แสดงอายุที่ถูกต้องของหิน
Uranium – lead radiometric dating เกี่ยวข้องกับการใช้ ยูเรเนียม -235 หรือยูเรเนียม -238 จนถึงวันที่อายุที่แน่นอนของสาร โครงร่างนี้ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นจนถึงจุดที่ระยะขอบของข้อผิดพลาดในวันที่ของหินอาจต่ำกว่าสองล้านปีในสองและครึ่งพันล้านปี อัตราความผิดพลาด 2-5% เกิดขึ้นกับ เมโซโซอิกร็อคที่อายุน้อยกว่า
ยูเรเนียม – ตะกั่วการหาคู่มักจะดำเนินการกับ แร่ธาตุเพทาย (ZrSiO 4 ) แม้ว่าจะสามารถใช้กับวัสดุอื่น ๆ เช่น baddeleyite และ monazite (ดู: monazite geochronology ) Zircon และ baddeleyite รวมอะตอมของยูเรเนียมไว้ในโครงสร้างผลึกเพื่อทดแทน เซอร์โคเนียม แต่ปฏิเสธตะกั่วอย่างมาก เพทายมีอุณหภูมิในการปิดที่สูงมากทนต่อการผุกร่อนทางกลและเฉื่อยทางเคมีมาก เพทายยังสร้างชั้นคริสตัลหลายชั้นในระหว่างเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงซึ่งแต่ละชิ้นอาจบันทึกอายุไอโซโทปของเหตุการณ์ การวิเคราะห์ไมโครบีมในแหล่งกำเนิดสามารถทำได้โดยใช้เลเซอร์ ICP-MS หรือ SIMSเทคนิค
ข้อดีอย่างหนึ่งคือตัวอย่างใด ๆ มีนาฬิกาสองเรือน ขึ้นอยู่กับการสลายตัวของยูเรเนียม -235 เป็นตะกั่ว -207 โดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 700 ล้านปีและอีกชนิดหนึ่งขึ้นอยู่กับการสลายตัวของยูเรเนียม -238 เป็นตะกั่ว -206 โดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 4.5 พันล้านปีโดยมีค่าครึ่งชีวิตในตัว ที่ช่วยให้สามารถระบุอายุของกลุ่มตัวอย่างได้อย่างแม่นยำแม้ว่าจะสูญเสียโอกาสในการขายไปบางส่วนก็ตาม สิ่งนี้สามารถเห็นได้ในแผนภาพคอนคอร์เดียซึ่งตัวอย่างจะพล็อตตามข้อผิดพลาดซิงโครไนซ์ (เส้นตรง) ซึ่งตัดกันเส้นโค้งคอนคอร์เดียที่อายุของตัวอย่าง
วิธีการหาคู่ Samarium – นีโอดิเมียม
ซึ่งเกี่ยวข้องกับ การสลายตัวของอัลฟา ของ Sm ถึง Nd โดยมีครึ่งชีวิต ที่ 1.06 x 10 ปี ระดับความแม่นยำภายในยี่สิบล้านปีในช่วงอายุสองและครึ่งพันล้านปีสามารถทำได้
วิธีหาคู่โพแทสเซียม – อาร์กอน
ซึ่งเกี่ยวข้องกับ การจับอิเล็กตรอน หรือ โพซิตรอน สลายตัวของโพแทสเซียม -40 เป็นอาร์กอน -40 โพแทสเซียม -40 มีครึ่งชีวิต 1.3 พันล้านปีดังนั้นวิธีนี้จึงใช้ได้กับหินที่เก่าแก่ที่สุด โพแทสเซียมกัมมันตภาพรังสี -40 พบได้ทั่วไปใน ไมกา , เฟลด์สปาร์ และ ฮอร์นเบลนด์ แม้ว่าวัสดุเหล่านี้อุณหภูมิการปิดจะค่อนข้างต่ำประมาณ 350 ° C (ไมกา) ถึง 500 ° C (hornblende)
วิธีการหาคู่ของรูบิเดียม – สตรอนเทียม
ขึ้นอยู่กับการสลายตัวของเบต้าของ รูบิเดียม -87 ถึง สตรอนเทียม -87 โดยมีครึ่งชีวิต 50 พันล้านปี โครงร่างนี้ใช้ในการปรับปรุง หินอัคนี และ หินแปร แบบเก่าและยังใช้จนถึงปัจจุบัน ตัวอย่างดวงจันทร์ อุณหภูมิในการปิดจะสูงมากจนไม่น่ากังวล การหาคู่รูบิเดียม – สตรอนเทียมนั้นไม่แม่นยำเท่ากับวิธีการหาตะกั่วของยูเรเนียมโดยมีข้อผิดพลาด 30 ถึง 50 ล้านปีสำหรับตัวอย่างอายุ 3 พันล้านปี การประยุกต์ใช้การวิเคราะห์ในแหล่งกำเนิด (Laser-Ablation ICP-MS) ภายในเมล็ดแร่เดี่ยวในความผิดพลาดแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้วิธี Rb-Sr เพื่อถอดรหัสตอนของการเคลื่อนที่ของข้อผิดพลาด
วิธีการหาคู่ยูเรเนียม – ทอเรียม
เทคนิคการหาคู่ระยะสั้นขึ้นอยู่กับการสลายตัวของยูเรเนียม -234 เป็นทอเรียม -230 ซึ่งเป็นสารที่มีครึ่งชีวิตประมาณ 80,000 ปี มันมาพร้อมกับกระบวนการน้องสาวซึ่งยูเรเนียม -235 สลายตัวเป็นโปรแอกทิเนียม -231 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 32,760 ปี
ในขณะที่ ยูเรเนียม ละลายน้ำได้ แต่ ทอเรียม และ protactinium จึงเลือกตกตะกอนลงในพื้นมหาสมุทร ตะกอน ซึ่งมีการวัดอัตราส่วน โครงการนี้มีระยะเวลาหลายแสนปี วิธีการที่เกี่ยวข้องคือ ไอโอเนียม – ทอเรียมเดท ซึ่งวัดอัตราส่วนของ ไอโอเนียม (ทอเรียม -230) ต่อทอเรียม -232 ในตะกอนมหาสมุทร
วิธีการออกเดทของ Radiocarbon
Ale’s Stones ที่Kåsebergaประมาณสิบกิโลเมตรทางตะวันออกเฉียงใต้ของ Ystad , สวีเดน ลงวันที่ 56 CE โดยใช้คาร์บอน – 14 วิธีบนวัสดุอินทรีย์ที่พบในไซต์
Radiocarbon dating เรียกอีกอย่างว่าคาร์บอน -14 เดท คาร์บอน -14 เป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของคาร์บอนมีอายุครึ่งชีวิต 5,730 ปี (ซึ่งสั้นมากเมื่อเทียบกับไอโซโทปข้างต้น) และสลายตัวเป็นไนโตรเจน ในวิธีการหาคู่ด้วยรังสีอื่น ๆ ไอโซโทปของแม่ที่มีน้ำหนักมากถูกสร้างขึ้นโดย การสังเคราะห์ด้วยนิวเคลียส ในซูเปอร์โนวาซึ่งหมายความว่าไอโซโทปแม่ที่มีครึ่งชีวิตสั้นควรจะสูญพันธุ์ไปในตอนนี้ แม้ว่าคาร์บอน -14 จะถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องผ่านการชนกันของนิวตรอนที่เกิดจาก รังสีคอสมิก กับไนโตรเจนในบรรยากาศชั้นบน และยังคงอยู่ในระดับใกล้คงที่บนโลก คาร์บอน -14 กลายเป็นส่วนประกอบติดตามใน คาร์บอนไดออกไซด์ ในชั้นบรรยากาศ (CO 2 )
รูปแบบชีวิตที่ทำจากคาร์บอนได้รับคาร์บอนในช่วงอายุการใช้งาน พืชได้มาจากการสังเคราะห์ด้วยแสง และสัตว์ได้มาจากการบริโภคพืชและสัตว์อื่น ๆ เมื่อสิ่งมีชีวิตตายมันจะหยุดรับคาร์บอน -14 ใหม่และไอโซโทปที่มีอยู่จะสลายตัวไปพร้อมกับครึ่งชีวิตที่มีลักษณะเฉพาะ (5730 ปี) สัดส่วนของคาร์บอน -14 ที่เหลือเมื่อตรวจสอบซากของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวบ่งชี้เวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่การตาย สิ่งนี้ทำให้คาร์บอน -14 เป็นวิธีการหาคู่ในอุดมคติจนถึงปัจจุบันอายุของกระดูกหรือซากของสิ่งมีชีวิต ขีด จำกัด การออกเดทของคาร์บอน -14 อยู่ที่ประมาณ 58,000 ถึง 62,000 ปี
อัตราการสร้างคาร์บอน -14 ดูเหมือนจะคงที่โดยประมาณเนื่องจากการตรวจสอบการหาคู่ระหว่างคาร์บอน -14 ด้วยวิธีการหาคู่อื่น ๆ แสดงให้เห็นว่ามันให้ความสอดคล้องกัน ผล. อย่างไรก็ตามการปะทุในพื้นที่ของ ภูเขาไฟ หรือเหตุการณ์อื่น ๆ ที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากสามารถลดความเข้มข้นของคาร์บอน -14 ในท้องถิ่นและให้วันที่ที่ไม่ถูกต้อง การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ ชีวมณฑล อันเป็นผลมาจาก อุตสาหกรรม ยังทำให้สัดส่วนของคาร์บอน -14 ลดลงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ในทางกลับกันปริมาณคาร์บอน -14 เพิ่มขึ้นจากการทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ เหนือพื้นดิน ที่ดำเนินการในช่วงต้นทศวรรษ 1960 นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของ ลมสุริยะ หรือสนามแม่เหล็ก ของโลก ที่สูงกว่าค่าปัจจุบันจะทำให้ปริมาณคาร์บอน -14 ที่สร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศลดลง
