1
00:00:00,500 --> 00:00:02,440
Víme, že chemické prvky
jsou určeny

2
00:00:02,440 --> 00:00:04,230
počtem svých protonů.

3
00:00:04,230 --> 00:00:05,401
Například draslík.

4
00:00:05,401 --> 00:00:07,340
Podíváme se na 
periodickou tabulku prvků.

5
00:00:07,340 --> 00:00:10,650
Mám tady část periodické tabulky.

6
00:00:10,720 --> 00:00:12,920
Draslík má 19 protonů.

7
00:00:12,920 --> 00:00:14,360
Zapisujeme to takto.

8
00:00:14,360 --> 00:00:15,818
Je to tak trochu zbytečné.

9
00:00:15,818 --> 00:00:18,500
Víme, že když je to draslík,
jeho atom má 19 protonů.

10
00:00:18,500 --> 00:00:20,720
A víme, že pokud má
atom 19 protonů,

11
00:00:20,720 --> 00:00:23,260
pak je to draslík.

12
00:00:23,260 --> 00:00:28,920
Také víme, že ne všechny
atomy daného prvku

13
00:00:28,920 --> 00:00:31,260
mají stejný počet neutronů.

14
00:00:31,260 --> 00:00:33,340
A pokud mluvíme
o nějakém prvku,

15
00:00:33,340 --> 00:00:35,070
ale s různými
počty neutronů,

16
00:00:35,070 --> 00:00:37,640
říkáme jim izotopy toho prvku.

17
00:00:37,640 --> 00:00:41,530
Tak například 
draslík existuje ve formě,

18
00:00:41,530 --> 00:00:43,980
kdy má přesně 20 neutronů.

19
00:00:43,980 --> 00:00:48,180
Tomu říkáme draslík-39.

20
00:00:48,190 --> 00:00:50,760
Hmotnostní číslo 39
je součet

21
00:00:50,760 --> 00:00:56,710
19 protonů a 20 neutronů.

22
00:00:56,710 --> 00:00:59,480
Toto je nejběžnější
izotop draslíku.

23
00:00:59,480 --> 00:01:01,600
Představuje přibližně tak

24
00:01:01,600 --> 00:01:08,760
93,3% veškerého draslíku,
který najdeme na Zemi.

25
00:01:08,760 --> 00:01:12,040
A jaké jsou další
izotopy draslíku?

26
00:01:12,040 --> 00:01:14,240
Existuje také draslík -
a znovu ten zápis

27
00:01:14,240 --> 00:01:16,490
K a 19, což je trochu zbytečné -

28
00:01:16,490 --> 00:01:18,530
také existuje draslík-41.

29
00:01:18,530 --> 00:01:20,460
Tento typ má 22 neutronů.

30
00:01:20,460 --> 00:01:22,580
22 plus 19 je 41.

31
00:01:22,580 --> 00:01:28,180
Představuje asi 6,7%
veškerého draslíku na planetě.

32
00:01:28,180 --> 00:01:31,240
Pak existuje velmi 
vzácný izotop draslíku,

33
00:01:31,240 --> 00:01:33,890
draslík-40.

34
00:01:33,890 --> 00:01:38,030
Draslík-40 má samozřejmě 
21 neutronů.

35
00:01:38,030 --> 00:01:40,380
A je velmi, velmi,
velmi vzácný.

36
00:01:40,380 --> 00:01:46,010
představuje pouze 0,0117%
veškerého draslíku.

37
00:01:46,010 --> 00:01:48,590
Ovšem tento izotop 
draslíku je také

38
00:01:48,590 --> 00:01:51,950
pro nás zajímavý
pro účely datování

39
00:01:51,950 --> 00:01:56,490
velmi starých hornin,
hlavně starých vyvřelých hornin.

40
00:01:56,490 --> 00:01:59,680
A jak si ukážeme, pokud
umíme datovat vyvřelé horniny,

41
00:01:59,680 --> 00:02:01,530
umožní nám to datovat
další druhy hornin,

42
00:02:01,530 --> 00:02:04,350
nebo další fosílie,
ukryté mezi vrstvami

43
00:02:04,350 --> 00:02:06,900
starých vyvřelých hornin.

44
00:02:06,900 --> 00:02:10,570
Na draslíku-40 je tedy
velmi zajímavé,

45
00:02:10,570 --> 00:02:15,192
že jeho poločas rozpadu
je 1,25 miliard let.

46
00:02:15,192 --> 00:02:18,500
Má tedy tu výhodu,
na rozdíl od uhlíku-14,

47
00:02:18,500 --> 00:02:21,470
že s ním lze datovat
opravdu velmi, velmi staré věci.

48
00:02:21,520 --> 00:02:27,160
Každých 1,25 miliard let -

49
00:02:27,160 --> 00:02:32,660
zapíšu to takto, 1,25 miliard let,
to je poločas rozpadu -

50
00:02:32,660 --> 00:02:36,460
bude přeměněno 50 %
z jakéhokoli množství.

51
00:02:36,460 --> 00:02:45,875
Z toho 11 % bude
přeměněno na argon-40.

52
00:02:45,880 --> 00:02:47,530
Argon máme tady.

53
00:02:47,530 --> 00:02:49,690
Má 18 protonů.

54
00:02:49,690 --> 00:02:51,960
Přeměnu na argon-40
si představte tak,

55
00:02:51,960 --> 00:02:54,050
že draslík přijde o jeden proton,

56
00:02:54,050 --> 00:02:56,060
ale má stejné 
hmotnostní číslo.

57
00:02:56,060 --> 00:02:59,640
Takže jeden proton se nějak
přeměnil na neutron.

58
00:02:59,640 --> 00:03:02,240
Ve skutečnosti zachytí
jeden z vnitřních elektronů,

59
00:03:02,240 --> 00:03:03,827
a pak vyzáří další částice,

60
00:03:03,827 --> 00:03:05,660
nechci ale zabíhat
do kvantové fyziky,

61
00:03:05,660 --> 00:03:07,380
ale tak se změní
na argon-40.

62
00:03:07,380 --> 00:03:12,686
89 % se promění
na vápník-40.

63
00:03:12,686 --> 00:03:16,480
V periodické tabulce
je vápník tady, má 20 protonů.

64
00:03:16,480 --> 00:03:20,230
V tomto případě se jeden
z neutronů přemění na proton.

65
00:03:20,287 --> 00:03:22,120
Tady se jeden proton

66
00:03:22,120 --> 00:03:23,710
přemění na neutron.

67
00:03:23,710 --> 00:03:25,640
Pro nás je velmi zajímavá

68
00:03:25,640 --> 00:03:29,240
právě tato část.

69
00:03:29,240 --> 00:03:31,190
Na argonu je totiž skvělé,

70
00:03:31,190 --> 00:03:33,640
o tom jsme si trochu říkali
ve videích o chemii,

71
00:03:33,650 --> 00:03:35,760
že je to vzácný plyn,
je nereaktivní.

72
00:03:35,760 --> 00:03:40,220
Takže pokud se ocitne
v tekutém prostředí,

73
00:03:40,220 --> 00:03:42,520
prostě z něj vybublá ven.

74
00:03:42,520 --> 00:03:45,450
Na nic se neváže,

75
00:03:45,450 --> 00:03:48,800
takže prostě probublá
ven do atmosféry.

76
00:03:48,800 --> 00:03:51,900
Na tom všem je velmi zajímavé,
to si dokážete představit,

77
00:03:51,900 --> 00:03:54,950
co se děje při sopečné erupci.

78
00:03:54,950 --> 00:03:57,410
Nakreslím tady sopku.

79
00:03:57,410 --> 00:04:00,670
Toto bude naše sopka.

80
00:04:00,670 --> 00:04:04,160
A ta někdy v minulosti vybuchla.

81
00:04:04,160 --> 00:04:10,835
Při výbuchu vytekla
všechna tato láva.

82
00:04:11,030 --> 00:04:16,070
Ta láva obsahuje určité
množství draslíku-40.

83
00:04:16,070 --> 00:04:22,519
Vlastně už také obsahuje
určité množství argonu-40.

84
00:04:22,519 --> 00:04:24,410
Na argonu-40
je skvělé to,

85
00:04:24,410 --> 00:04:27,600
že dokud je láva tekutá -

86
00:04:27,600 --> 00:04:30,400
představme si tady tu lávu.

87
00:04:30,400 --> 00:04:34,240
Je to masa částic,
tady jí máme.

88
00:04:34,240 --> 00:04:39,020
A mezi těmi částicemi
bude i draslík-40.

89
00:04:39,020 --> 00:04:41,600
Udělám ho barvou,
kterou tady ještě nemáme.

90
00:04:41,600 --> 00:04:44,010
Nakreslím draslík-40
purpurovou.

91
00:04:44,010 --> 00:04:47,610
Tady máme několik
draslíků-40.

92
00:04:47,610 --> 00:04:49,090
Asi to přeháním.

93
00:04:49,090 --> 00:04:50,940
Je to velmi vzácný izotop.

94
00:04:50,940 --> 00:04:53,040
Ale pár částic 
draslíku-40 tu bude.

95
00:04:53,040 --> 00:05:01,280
A už tu může být
i pár částic argonu-40.

96
00:05:01,280 --> 00:05:03,187
Ale argon-40 je vzácný plyn.

97
00:05:03,187 --> 00:05:04,520
S ničím se nebude vázat.

98
00:05:04,520 --> 00:05:06,980
A dokud je láva
v tekutém stavu

99
00:05:06,980 --> 00:05:10,090
bude z ní probublávat ven.

100
00:05:10,090 --> 00:05:11,420
Bude vzlínat nahoru.

101
00:05:11,420 --> 00:05:12,640
Nevytváří vazby.

102
00:05:12,640 --> 00:05:14,687
Prostě se vypaří.

103
00:05:14,687 --> 00:05:16,020
Neměl bych říkat vypaří.

104
00:05:16,020 --> 00:05:17,720
V podstatě vybublá,

105
00:05:17,720 --> 00:05:19,790
protože se s ničím neváže,

106
00:05:19,790 --> 00:05:24,990
tak nějak prosákne ven,
dokud je láva tekutá.

107
00:05:24,990 --> 00:05:26,820
Na tom je zajímavé,

108
00:05:26,820 --> 00:05:28,778
že po sopečné erupci,

109
00:05:28,778 --> 00:05:32,290
a protože argon-40 uniká ven,

110
00:05:32,290 --> 00:05:38,490
v době, kdy láva
ztuhla ve vyvřelou horninu -

111
00:05:38,490 --> 00:05:42,230
udělám vyvřelou horninu
jinou barvou.

112
00:05:42,230 --> 00:05:45,910
V době, kdy láva již
ztuhla ve vyvřelou horninu,

113
00:05:45,910 --> 00:05:49,360
všechen argon-40
je už pryč.

114
00:05:49,360 --> 00:05:50,960
Už tam žádný není.

115
00:05:50,960 --> 00:05:53,680
Díky sopečným událostem

116
00:05:53,680 --> 00:05:55,800
a tomu, že tyto horniny
byly tekuté,

117
00:05:55,800 --> 00:05:58,600
se nám jaksi vynuloval
obsah argonu-40.

118
00:05:58,600 --> 00:06:04,061
Zůstal tu pouze
draslík-40.

119
00:06:04,061 --> 00:06:06,280
A proto nás zajímá
právě argon-40,

120
00:06:06,280 --> 00:06:09,317
protože vápník-40
se nemusel dostat ven.

121
00:06:09,317 --> 00:06:11,400
Takže hornina již
obsahuje vápník-40.

122
00:06:11,400 --> 00:06:12,775
Nemusel se dostat ven.

123
00:06:12,775 --> 00:06:15,010
Ale argon-40 vyprchal.

124
00:06:15,010 --> 00:06:16,560
Jakoby se vynuloval.

125
00:06:16,560 --> 00:06:20,505
Sopečné události
vynulují obsah argonu-40.

126
00:06:20,515 --> 00:06:24,050
Poté, co došlo
k této události,

127
00:06:24,050 --> 00:06:28,890
láva po ztuhnutí by neměla
obsahovat žádný argon-40.

128
00:06:28,980 --> 00:06:32,850
Když se teď posuneme
do budoucnosti,

129
00:06:32,850 --> 00:06:35,840
a podíváme se na tento vzorek -
nakopíruji si to.

130
00:06:40,380 --> 00:06:44,980
Když se posuneme do budoucnosti,

131
00:06:44,980 --> 00:06:51,542
a zjistíme, že ve vzorku
je nějaký argon-40 -

132
00:06:51,542 --> 00:06:54,350
a víme, že to je
vyvřelá hornina.

133
00:06:54,350 --> 00:06:57,450
Víme, že vznikla při nějaké
dávné sopečné události.

134
00:06:57,450 --> 00:07:04,155
A víme, že tento argon-40
vznikl přeměnou draslíku-40.

135
00:07:04,155 --> 00:07:08,205
Vznikl přeměnou draslíku-40.

136
00:07:08,230 --> 00:07:12,190
A víme, že se přeměnil
až po té sopečné události,

137
00:07:12,190 --> 00:07:14,709
protože ten, co tam byl předtím,
již vyprchal.

138
00:07:14,709 --> 00:07:17,250
Jediná možnost,
jak se v hornině udržel, je,

139
00:07:17,250 --> 00:07:19,760
když z tekuté lávy
vyprchává,

140
00:07:19,760 --> 00:07:22,670
že se zachytil v hornině,
která již byla ztuhlá.

141
00:07:22,670 --> 00:07:26,180
Tak víme, že tento argon-40
zde je jedině proto,

142
00:07:26,180 --> 00:07:28,920
že se přeměnil
z draslíku-40.

143
00:07:28,920 --> 00:07:30,720
Teď se podíváme na poměr.

144
00:07:30,720 --> 00:07:36,170
Víme, že na každý
tento argon-40,

145
00:07:36,170 --> 00:07:40,580
protože pouze 11 %
produktů přeměny je argon-40,

146
00:07:40,580 --> 00:07:43,650
na každý z nich 
zde musí být

147
00:07:43,650 --> 00:07:49,150
přibližně 9 částic
vápníku-40 vzniklého přeměnou.

148
00:07:49,150 --> 00:07:52,940
Takže víme, že na každý 
atom argonu-40

149
00:07:52,940 --> 00:07:56,425
zde muselo být 10 
původních atomů draslíku-40.

150
00:07:56,425 --> 00:07:57,800
Teď se můžeme podívat

151
00:07:57,800 --> 00:08:00,840
na poměr nynějšího počtu 
atomů draslíku-40

152
00:08:00,840 --> 00:08:03,330
s tím, kolik atomů
zde muselo být,

153
00:08:03,330 --> 00:08:06,262
a na základě těchto znalostí
ho vlastně můžeme datovat.

154
00:08:06,262 --> 00:08:09,150
V dalším videu si projdeme
tento matematický výpočet,

155
00:08:09,150 --> 00:08:11,111
abychom viděli,
jak se to dělá.

156
00:08:11,111 --> 00:08:12,610
Je to užitečné hlavně proto,

157
00:08:12,610 --> 00:08:15,110
že známe tento poměr.

158
00:08:15,110 --> 00:08:18,179
K sopečným událostem
sice nedochází denně,

159
00:08:18,179 --> 00:08:20,630
ale když uvažujeme
o milionech a milionech let,

160
00:08:20,630 --> 00:08:22,140
v takovém časovém měřítku

161
00:08:22,140 --> 00:08:23,970
k nim dochází celkem často.

162
00:08:23,970 --> 00:08:27,040
Teď když kopneme do země...

163
00:08:27,040 --> 00:08:29,450
Toto bude zemský povrch.

164
00:08:29,450 --> 00:08:32,570
Když budeme kopat
dost hluboko,

165
00:08:32,570 --> 00:08:36,955
narazíme na vyvřelé horniny.

166
00:08:36,955 --> 00:08:38,240
Budeme kopat hlouběji.

167
00:08:38,240 --> 00:08:42,320
Další vrstva vyvřelé horniny
bude tady.

168
00:08:42,320 --> 00:08:45,320
Další vrstva vyvřelé horniny.

169
00:08:45,320 --> 00:08:47,730
Tato bude obsahovat

170
00:08:47,820 --> 00:08:51,430
určité množství draslíku-40.

171
00:08:51,900 --> 00:08:55,420
Tady také bude určité 
množství draslíku-40.

172
00:08:55,420 --> 00:08:59,060
A třeba tato bude
obsahovat více argonu-40.

173
00:08:59,060 --> 00:09:00,411
Tato ho má o něco méně.

174
00:09:00,411 --> 00:09:03,300
Pomocí výpočtu,
který si ukážeme v příštím videu,

175
00:09:03,300 --> 00:09:04,790
můžeme říci,

176
00:09:04,790 --> 00:09:07,820
za pomoci poločasu rozpadu
a poměru obsahu argonu-40,

177
00:09:07,820 --> 00:09:12,190
nebo poměru obsahu
draslíku-40, který tu je,

178
00:09:12,190 --> 00:09:15,460
k jeho obsahu,
který zde původně byl,

179
00:09:15,460 --> 00:09:18,040
zjistíme, že toto
muselo ztuhnout

180
00:09:18,040 --> 00:09:22,730
před 100 miliony let,

181
00:09:23,090 --> 00:09:25,909
a zjistíme, že tato vrstva

182
00:09:25,909 --> 00:09:30,140
ztuhla třeba před 150 miliony let.

183
00:09:30,140 --> 00:09:32,870
A máme také jistotu,
že tyto vrstvy

184
00:09:32,870 --> 00:09:34,810
nebyly již dříve
překopané a promísené,

185
00:09:34,810 --> 00:09:36,810
to zjistíme tak,
že prozkoumáme

186
00:09:36,810 --> 00:09:39,570
vzorky půdy 
odebrané odtud.

187
00:09:39,570 --> 00:09:45,040
Řekněme, že zde
najdeme nějaké fosílie.

188
00:09:45,040 --> 00:09:49,070
Datování uhlíkem-14
nám zde nepomůže,

189
00:09:49,070 --> 00:09:51,410
protože jsou starší
než 50 000 let.

190
00:09:51,410 --> 00:09:55,170
Fosílie jsme našli
mezi těmito dvěma vrstvami,

191
00:09:55,170 --> 00:09:56,670
a to je dobrý ukazatel,

192
00:09:56,670 --> 00:09:59,910
pokud máme jistotu,
že vrstvy nejsou překopané,

193
00:09:59,910 --> 00:10:04,640
že stáří fosílií je
mezi 100 a 150 miliony let.

194
00:10:04,680 --> 00:10:06,120
Tady se něco stalo.

195
00:10:06,120 --> 00:10:08,730
Tyto fosílie se někde
uložily.

196
00:10:08,730 --> 00:10:12,049
Tento živočich zahynul,

197
00:10:12,049 --> 00:10:13,840
a pak došlo k této
sopečné události.

198
00:10:13,840 --> 00:10:17,690
Díky tomu tedy dokážeme,
i když přímo datujeme

199
00:10:17,690 --> 00:10:19,650
pouze vyvřelé horniny,

200
00:10:19,650 --> 00:10:22,430
dokážeme tak přibližně
datovat objekty

201
00:10:22,430 --> 00:10:24,000
mezi těmito vrstvami.

202
00:10:24,000 --> 00:10:26,140
Nezjišťujeme pouze stáří
vyvřelé horniny.

203
00:10:26,140 --> 00:10:29,590
Můžeme tak datovat objekty,
které jsou velmi, velmi staré

204
00:10:29,590 --> 00:10:34,530
a dostaneme se mnohem dále
do minulosti než s pomocí uhlíku-14.