0:00:00.000,0:00:00.500


0:00:00.500,0:00:02.440
Знаем, че всеки химичен елемент[br]се определя

0:00:02.440,0:00:04.350
от броя на протоните в ядрото си.

0:00:04.350,0:00:05.401
Да вземем за пример калия.

0:00:05.401,0:00:07.150
Поглеждаме Менделеевата таблица.

0:00:07.150,0:00:09.700
Тук можеш да я видиш частично.

0:00:09.700,0:00:12.920
Забележи, че [br]калият има 19 протона.

0:00:12.920,0:00:14.360
Можем да го запишем [br]и по следния начин.

0:00:14.360,0:00:15.818
Информацията се повтаря.

0:00:15.818,0:00:18.280
Знаем, че калият [br]е атом с 19 протона.

0:00:18.280,0:00:20.720
Знаем и, че ако даден атом [br]има 19 протона,

0:00:20.720,0:00:23.260
то той е калий.

0:00:23.260,0:00:28.920
Известно ни е, че не всички [br]атоми на даден елемент

0:00:28.920,0:00:31.260
имат същия брой неутрони.

0:00:31.260,0:00:33.340
Когато говорим [br]за един и същи елемент

0:00:33.340,0:00:35.070
с различен брой неутрони,

0:00:35.070,0:00:37.640
наричаме тези негови [br]варианти изотопи.

0:00:37.640,0:00:40.930
Калият например може [br]да съществува

0:00:40.930,0:00:43.980
под формата на атом [br]с 20 неутрона.

0:00:43.980,0:00:47.960
Нарича се калий-39.

0:00:48.180,0:00:50.760
39 е масовото число на този атом[br]и представлява

0:00:50.760,0:00:56.710
сборът на 19 протона [br]и 20 неутрона.

0:00:56.710,0:00:59.780
Това е най-разпространеният [br]изотоп на калия,

0:00:59.780,0:01:03.360
като приблизително [br]93,3% от калия,

0:01:03.360,0:01:08.760
съществуващ на Земята,[br]е калий-39.

0:01:08.760,0:01:12.040
Сега ще разгледаме някои [br]от другите изотопи на калия.

0:01:12.040,0:01:14.240
Както вече споменах,

0:01:14.240,0:01:16.490
няма смисъл [br]да се пише и K, и 19.

0:01:16.490,0:01:18.530
Друг изотоп на калия [br]е калий-41,

0:01:18.530,0:01:20.460
който съдържа 22 неутрона.

0:01:20.460,0:01:22.580
22 плюс 19 е равно на 41.

0:01:22.580,0:01:28.180
Този изотоп представлява около [br]6,7% от калия на планетата.

0:01:28.180,0:01:30.550
Третият изотоп на калия [br]е изключително рядък

0:01:30.550,0:01:33.890
и се нарича калий-40.

0:01:33.890,0:01:38.030
Очевидно съдържа 21 неутрона.

0:01:38.030,0:01:40.380
Изключително рядък изотоп.

0:01:40.380,0:01:46.010
Представлява само 0,0117% [br]от калия на Земята.

0:01:46.010,0:01:48.590
Тъкмо този изотоп [br]на калия обаче

0:01:48.590,0:01:51.350
е интересен от гледна точка

0:01:51.350,0:01:56.490
на датирането на праисторически [br]скали, особено магмени скали.

0:01:56.490,0:01:59.680
Както ще видим след малко, [br]датирането на древни магмени скали

0:01:59.680,0:02:01.530
позволява да бъдат датирани [br]други типове скали

0:02:01.530,0:02:03.810
или вкаменелости, които [br]може да са разположени

0:02:03.810,0:02:06.900
между магмените скали.

0:02:06.900,0:02:10.570
Периодът на полуразпад [br]на калий-40

0:02:10.570,0:02:15.192
трае 1,25 милиарда години.

0:02:15.192,0:02:17.400
В сравнение с други методи [br]за датиране

0:02:17.400,0:02:19.950
като например въглерод-14, [br]датирането по калий-40

0:02:19.950,0:02:21.520
може да се приложи на находки, датиращи [br]отпреди стотици хиляди, стотици милиони години.

0:02:21.520,0:02:27.160
На всеки 1,25 милиарда години,

0:02:27.160,0:02:32.660
което е периодът на полуразпад,

0:02:32.660,0:02:36.460
50% от наличния калий [br]ще се е разпаднал.

0:02:36.460,0:02:45.740
11% от калия ще се е разпаднал [br]на аргон-40.

0:02:45.880,0:02:47.530
Аргонът е ето тук.

0:02:47.530,0:02:49.690
Има 18 протона.

0:02:49.690,0:02:51.960
Ако калий-40 се разпада [br]на аргон-40,

0:02:51.960,0:02:54.050
това означава, че е изгубил [br]един протон,

0:02:54.050,0:02:56.060
но притежава същото [br]масово число.

0:02:56.060,0:02:59.640
Един от протоните трябва някак [br]да се е превърнал в неутрон

0:02:59.640,0:03:02.240
и хваща един от вътрешните [br]електрони,

0:03:02.240,0:03:03.827
след което освобождава [br]разни частици...е,

0:03:03.827,0:03:05.660
няма да се задълбочавам[br]в квантовата физика зад този процес,

0:03:05.660,0:03:07.380
но резултатът е, че 11% от калия [br]се превръща в аргон-40,

0:03:07.380,0:03:12.686
докато 89% от него [br]се превръща в калций-40.

0:03:12.686,0:03:15.060
Ето тук се намира [br]в периодичната система.

0:03:15.060,0:03:16.480
Калцият има 20 протона.

0:03:16.480,0:03:18.760
В първата ситуация [br]един от неутроните

0:03:18.760,0:03:20.287
се превръща в протон.

0:03:20.287,0:03:22.120
Във втората ситуация [br]един от протоните

0:03:22.120,0:03:23.710
се превръща в неутрон.

0:03:23.710,0:03:29.520
Нас ни интересува [br]ето тази част.

0:03:29.520,0:03:32.170
От плейлиста с уроци по химия [br]сигурно си спомняш,

0:03:32.170,0:03:36.150
че аргонът е благороден газ, [br]тоест е инертен.

0:03:36.150,0:03:39.230
Когато бъде поставен [br]във вещество

0:03:39.230,0:03:42.310
в течно състояние,[br]той просто ще "изкипи".

0:03:42.310,0:03:46.160
Не се свързва с нищо, така че [br]просто ще излети

0:03:46.160,0:03:48.950
в атмосферата.

0:03:48.950,0:03:50.990
Можеш да си представиш [br]какво би се случило

0:03:50.990,0:03:54.950
по време на изригване на вулкан.

0:03:54.950,0:03:57.410
Ето тук ще нарисувам [br]един вулкан.

0:03:57.410,0:04:00.670
Да кажем, че това е [br]нашият вулкан.

0:04:00.670,0:04:04.160
Той изригва в някакъв [br]отминал момент.

0:04:04.160,0:04:12.460
При изригването му потича [br]огромно количество лава.

0:04:12.720,0:04:16.060
Тя ще съдържа калий-40,

0:04:16.060,0:04:22.300
но също и аргон-40.

0:04:22.560,0:04:24.400
Интересното при аргон-40 е, че

0:04:24.410,0:04:27.600
докато лавата е течна...

0:04:27.600,0:04:30.400
представи си я ето тук...

0:04:30.400,0:04:33.890
всичко това ето тук...

0:04:33.890,0:04:36.900
и тя съдържа...

0:04:37.080,0:04:41.600
Ще направя калий-4[br]в различен цвят.

0:04:41.600,0:04:44.010
Калий-40 ще бъде в пурпурно.

0:04:44.010,0:04:48.090
И така, в лавата [br]ще се съдържа калий-40.

0:04:48.090,0:04:49.090
Може би се престаравам[br]с количеството.

0:04:49.090,0:04:50.940
Това е много рядък изотоп.

0:04:50.940,0:04:53.040
Но при всички положения [br]ще съдържа калий-40.

0:04:53.040,0:05:01.280
Може вече да съдържа [br]аргон-40,

0:05:01.280,0:05:03.187
но както казахме, [br]аргонът е благороден газ

0:05:03.187,0:05:04.520
и няма да се свърже[br]с нито един елемент.

0:05:04.520,0:05:06.980
Докато лавата [br]е в течно състояние,

0:05:06.980,0:05:10.090
аргонът ще може да излети

0:05:10.090,0:05:11.420
на мехурчета.

0:05:11.420,0:05:14.687
Тъй като няма образувани връзки, [br]просто ще се изпари.

0:05:14.687,0:05:15.770
"Изпари" не е точен термин.

0:05:15.770,0:05:17.720
Ще се образуват мехурчета[br]и ще се освободи в атмосферата,

0:05:17.720,0:05:19.460
тъй като нищо не го задържа [br]в лавата.

0:05:19.460,0:05:24.990
Ще се възползва от течното ѝ [br]състояние и ще излезе навън.

0:05:24.990,0:05:26.820
Любопитен факт.

0:05:26.820,0:05:28.778
При вулканичните изригвания

0:05:28.778,0:05:32.900
аргонът напуска лавата, докато

0:05:32.900,0:05:38.490
тя се втвърдява и се превръща [br]в магмена скала.

0:05:38.490,0:05:42.230
Магмената скала е [br]в различен цвят.

0:05:42.230,0:05:45.910
Когато лавата се втвърди,

0:05:45.910,0:05:49.360
целият аргон-40 ще е изчезнал.

0:05:49.360,0:05:50.960
Това е интересно, защото

0:05:50.960,0:05:53.680
скалата е преминала [br]в течно състояние

0:05:53.680,0:05:55.800
и по този начин

0:05:55.800,0:05:58.600
количеството на аргон-40 [br]става равно на нула,

0:05:58.600,0:06:04.180
като в крайна сметка [br]остава калий-40.

0:06:04.280,0:06:06.280
Затова обръщаме [br]по-голямо внимание на аргон-40.

0:06:06.280,0:06:09.317
Не е задължително калций-40 [br]да е изтекъл с лавата,

0:06:09.317,0:06:11.400
а може и скалата преди това [br]да е съдържала калций-40.

0:06:11.400,0:06:12.775
Калций-40 може и да остане,

0:06:12.775,0:06:15.010
но аргон-40 задължително [br]ще се освободи.

0:06:15.010,0:06:16.560
И така в резултат [br]на вулканичното изригване

0:06:16.560,0:06:21.680
количеството на аргон-40 [br]става равно на нула.

0:06:21.860,0:06:23.240
Когато лавата се втвърди,

0:06:23.240,0:06:27.580
не би следвало да има [br]абсолютно никакъв аргон-40

0:06:27.580,0:06:28.980
вътре в нея.

0:06:28.980,0:06:32.850
Да отскочим няколко милиона години [br]след вулканичното изригване.

0:06:32.850,0:06:35.840
Ако анализираме съдържанието [br]на къс скала...

0:06:35.840,0:06:40.580
ще копирам и ще го поставя...

0:06:44.980,0:06:51.540
и установим, че съдържа аргон-40,

0:06:51.542,0:06:54.350
знаем, че това е магмена скала,

0:06:54.350,0:06:57.450
образувана в следствие [br]на изригване на вулкан.

0:06:57.450,0:07:08.040
Освен това знаем, че наличният аргон-40 [br]е образуван в резултат на разпада на калий-40.

0:07:08.220,0:07:12.180
Калий-40 се е разпаднал [br]на аргон-40 след изригването,

0:07:12.190,0:07:14.709
защото няма как аргонът [br]да се е появил в скалата по друг начин.

0:07:14.709,0:07:17.250
Единственият начин, по който аргон-40 [br]остава "заклещен" в скалата,

0:07:17.250,0:07:19.760
тъй като аргонът се е отделил, [br]когато лавата е течна,

0:07:19.760,0:07:22.670
но после се е образувал вътре в нея, [br]когато лавата е вече втвърдена.

0:07:22.670,0:07:25.560
Тоест единственото обяснение за [br]наличието на аргон-40 в магмена скала

0:07:25.560,0:07:28.920
е разпадът на калий-40.

0:07:28.920,0:07:30.720
Можеш да изчислиш съотношението –

0:07:30.720,0:07:36.170
Тъй като само едва 11% калий-40 [br]се разпада на аргон-40,

0:07:36.170,0:07:40.580
за всеки атом аргон-40

0:07:40.580,0:07:43.650
би трябвало

0:07:43.650,0:07:49.150
да има около 9 атома калций-40, [br]които също са се разпаднали.

0:07:49.150,0:07:52.940
За всеки атом аргон-40

0:07:52.940,0:07:56.425
трябва да е имало общо [br]10 атома калий-40.

0:07:56.425,0:07:57.800
Въз основа на

0:07:57.800,0:08:00.840
съотношението между настоящия [br]брой атоми на калий-40

0:08:00.840,0:08:03.330
и първоначалния брой атоми

0:08:03.330,0:08:05.902
можем да определим възрастта[br]на магмената скала.

0:08:05.902,0:08:07.360
В следващото видео

0:08:07.360,0:08:09.140
ще разгледаме[br]математическата формула,

0:08:09.140,0:08:11.111
необходима за този процес.

0:08:11.111,0:08:12.610
Датирането по калий-аргон-40

0:08:12.610,0:08:15.110
е важно, защото позволява [br]да сравним съотношенията.

0:08:15.110,0:08:18.179
Не всеки ден изригват[br]вулкани в наши дни,

0:08:18.179,0:08:20.720
но в рамките на милиони години

0:08:20.720,0:08:22.220
вулканите всъщност изригват

0:08:22.220,0:08:25.520
сравнително често.

0:08:25.520,0:08:27.040
Ако започнем да копаем,

0:08:27.040,0:08:29.450
да кажем, ето тук,

0:08:29.450,0:08:33.600
и копаем достатъчно надълбоко, [br]за да стигнем до пласт

0:08:33.600,0:08:37.115
магмена скала,

0:08:37.115,0:08:38.240
след което продължим [br]да копаем,

0:08:38.240,0:08:42.440
докато не стигнем до втори пласт [br]магмена скала.

0:08:42.440,0:08:47.480
Ето тук има друг пласт[br]вулканична скала.

0:08:47.820,0:08:51.680
Всяка от тях ще съдържа[br]определено количество калий-40.

0:08:51.900,0:08:55.420
Ето тук имаме определено [br]количество калий-40,

0:08:55.420,0:08:59.060
Тази скала съдържа [br]повече аргон-40,

0:08:59.060,0:09:00.411
а тази – малко по-малко.

0:09:00.411,0:09:02.910
Благодарение на формулата, която [br]ще разгледаме в следващото видео,

0:09:02.910,0:09:04.790
на периода на разпад и на [br]съотношението на наличния аргон-40

0:09:04.790,0:09:07.820
или на наличния калий-40 спрямо [br]първоначалното количество аргон или калий

0:09:07.820,0:09:12.190
успяваме да изчислим,

0:09:12.190,0:09:16.200
че лавата трябва [br]да се е втвърдила

0:09:16.200,0:09:20.600
преди 100 милиона години,

0:09:20.600,0:09:23.090
100 милиона години[br]преди скалата да бъде открита.

0:09:23.090,0:09:25.909
Вторият пласт магмена скала пък

0:09:25.909,0:09:27.700
се е образувал

0:09:27.700,0:09:30.220
преди около 150 милиона години.

0:09:30.220,0:09:32.870
Можем да бъдем сравнително[br]сигурни, че почвата между тях

0:09:32.870,0:09:34.810
не е била разкопавана

0:09:34.810,0:09:36.810
или размествана преди това,

0:09:36.810,0:09:39.570
когато анализираме [br]отделни проби от нея.

0:09:39.570,0:09:45.040
Да кажем, че сме открили вкаменелости [br]в почвата между двата пласта магмени скали.

0:09:45.040,0:09:49.070
Датирането по въглерод-14[br]не би ни свършило работа,

0:09:49.070,0:09:51.410
тъй като позволява датирането на вкаменелости [br]на не повече от 50 000 години,

0:09:51.410,0:09:55.170
Но тъй като вкаменелостите, които сме открили, [br]са разположени между два пласта магмени скали,

0:09:55.170,0:09:56.670
ако предположим, че почвата [br]не е била размествана,

0:09:56.670,0:09:59.910
можем да определим, [br]че въпросните вкаменелости

0:09:59.910,0:10:03.710
датират от преди [br]100-150 милиона години.

0:10:03.710,0:10:04.680


0:10:04.680,0:10:06.120
Първо изригва този вулкан и се образува магмената скала,

0:10:06.120,0:10:08.730
след което някои животни умират

0:10:08.730,0:10:12.049
и техните останки се запазват в почвата под формата на вкаменелости.

0:10:12.049,0:10:13.840
След това изригва и вторият вулкан.

0:10:13.840,0:10:17.690
По този начин, въпреки че датираме пряко

0:10:17.690,0:10:19.650
само двата пласта магмени скали,

0:10:19.650,0:10:22.430
можем косвено да определим възрастта на вкаменелости,

0:10:22.430,0:10:24.000
намиращи се между тези пластове.

0:10:24.000,0:10:26.140
С други думи датирането по калий-аргон-40 не само ни позволява да датираме магмени скали,

0:10:26.140,0:10:29.590
но и вкаменелости от преди милиони години,

0:10:29.590,0:10:34.530
чиято възраст не бихме могли да определим посредством радиовъглеродното датиране.