WEBVTT

00:00:00.500 --> 00:00:02.440
Víme, že chemické prvky
jsou určeny

00:00:02.440 --> 00:00:04.230
počtem svých protonů.

00:00:04.230 --> 00:00:05.401
Například draslík.

00:00:05.401 --> 00:00:07.340
Podíváme se na 
periodickou tabulku prvků.

00:00:07.340 --> 00:00:10.650
Mám tady část periodické tabulky.

00:00:10.720 --> 00:00:12.920
Draslík má 19 protonů.

00:00:12.920 --> 00:00:14.360
Zapisujeme to takto.

00:00:14.360 --> 00:00:15.818
Je to tak trochu zbytečné.

00:00:15.818 --> 00:00:18.500
Víme, že když je to draslík,
jeho atom má 19 protonů.

00:00:18.500 --> 00:00:20.720
A víme, že pokud má
atom 19 protonů,

00:00:20.720 --> 00:00:23.260
pak je to draslík.

00:00:23.260 --> 00:00:28.920
Také víme, že ne všechny
atomy daného prvku

00:00:28.920 --> 00:00:31.260
mají stejný počet neutronů.

00:00:31.260 --> 00:00:33.340
A pokud mluvíme
o nějakém prvku,

00:00:33.340 --> 00:00:35.070
ale s různými
počty neutronů,

00:00:35.070 --> 00:00:37.640
říkáme jim izotopy toho prvku.

00:00:37.640 --> 00:00:41.530
Tak například 
draslík existuje ve formě,

00:00:41.530 --> 00:00:43.980
kdy má přesně 20 neutronů.

00:00:43.980 --> 00:00:48.180
Tomu říkáme draslík-39.

00:00:48.190 --> 00:00:50.760
Hmotnostní číslo 39
je součet

00:00:50.760 --> 00:00:56.710
19 protonů a 20 neutronů.

00:00:56.710 --> 00:00:59.480
Toto je nejběžnější
izotop draslíku.

00:00:59.480 --> 00:01:01.600
Představuje přibližně tak

00:01:01.600 --> 00:01:08.760
93,3% veškerého draslíku,
který najdeme na Zemi.

00:01:08.760 --> 00:01:12.040
A jaké jsou další
izotopy draslíku?

00:01:12.040 --> 00:01:14.240
Existuje také draslík -
a znovu ten zápis

00:01:14.240 --> 00:01:16.490
K a 19, což je trochu zbytečné -

00:01:16.490 --> 00:01:18.530
také existuje draslík-41.

00:01:18.530 --> 00:01:20.460
Tento typ má 22 neutronů.

00:01:20.460 --> 00:01:22.580
22 plus 19 je 41.

00:01:22.580 --> 00:01:28.180
Představuje asi 6,7%
veškerého draslíku na planetě.

00:01:28.180 --> 00:01:31.240
Pak existuje velmi 
vzácný izotop draslíku,

00:01:31.240 --> 00:01:33.890
draslík-40.

00:01:33.890 --> 00:01:38.030
Draslík-40 má samozřejmě 
21 neutronů.

00:01:38.030 --> 00:01:40.380
A je velmi, velmi,
velmi vzácný.

00:01:40.380 --> 00:01:46.010
představuje pouze 0,0117%
veškerého draslíku.

00:01:46.010 --> 00:01:48.590
Ovšem tento izotop 
draslíku je také

00:01:48.590 --> 00:01:51.950
pro nás zajímavý
pro účely datování

00:01:51.950 --> 00:01:56.490
velmi starých hornin,
hlavně starých vyvřelých hornin.

00:01:56.490 --> 00:01:59.680
A jak si ukážeme, pokud
umíme datovat vyvřelé horniny,

00:01:59.680 --> 00:02:01.530
umožní nám to datovat
další druhy hornin,

00:02:01.530 --> 00:02:04.350
nebo další fosílie,
ukryté mezi vrstvami

00:02:04.350 --> 00:02:06.900
starých vyvřelých hornin.

00:02:06.900 --> 00:02:10.570
Na draslíku-40 je tedy
velmi zajímavé,

00:02:10.570 --> 00:02:15.192
že jeho poločas rozpadu
je 1,25 miliard let.

00:02:15.192 --> 00:02:18.500
Má tedy tu výhodu,
na rozdíl od uhlíku-14,

00:02:18.500 --> 00:02:21.470
že s ním lze datovat
opravdu velmi, velmi staré věci.

00:02:21.520 --> 00:02:27.160
Každých 1,25 miliard let -

00:02:27.160 --> 00:02:32.660
zapíšu to takto, 1,25 miliard let,
to je poločas rozpadu -

00:02:32.660 --> 00:02:36.460
bude přeměněno 50 %
z jakéhokoli množství.

00:02:36.460 --> 00:02:45.875
Z toho 11 % bude
přeměněno na argon-40.

00:02:45.880 --> 00:02:47.530
Argon máme tady.

00:02:47.530 --> 00:02:49.690
Má 18 protonů.

00:02:49.690 --> 00:02:51.960
Přeměnu na argon-40
si představte tak,

00:02:51.960 --> 00:02:54.050
že draslík přijde o jeden proton,

00:02:54.050 --> 00:02:56.060
ale má stejné 
hmotnostní číslo.

00:02:56.060 --> 00:02:59.640
Takže jeden proton se nějak
přeměnil na neutron.

00:02:59.640 --> 00:03:02.240
Ve skutečnosti zachytí
jeden z vnitřních elektronů,

00:03:02.240 --> 00:03:03.827
a pak vyzáří další částice,

00:03:03.827 --> 00:03:05.660
nechci ale zabíhat
do kvantové fyziky,

00:03:05.660 --> 00:03:07.380
ale tak se změní
na argon-40.

00:03:07.380 --> 00:03:12.686
89 % se promění
na vápník-40.

00:03:12.686 --> 00:03:16.480
V periodické tabulce
je vápník tady, má 20 protonů.

00:03:16.480 --> 00:03:20.230
V tomto případě se jeden
z neutronů přemění na proton.

00:03:20.287 --> 00:03:22.120
Tady se jeden proton

00:03:22.120 --> 00:03:23.710
přemění na neutron.

00:03:23.710 --> 00:03:25.640
Pro nás je velmi zajímavá

00:03:25.640 --> 00:03:29.240
právě tato část.

00:03:29.240 --> 00:03:31.190
Na argonu je totiž skvělé,

00:03:31.190 --> 00:03:33.640
o tom jsme si trochu říkali
ve videích o chemii,

00:03:33.650 --> 00:03:35.760
že je to vzácný plyn,
je nereaktivní.

00:03:35.760 --> 00:03:40.220
Takže pokud se ocitne
v tekutém prostředí,

00:03:40.220 --> 00:03:42.520
prostě z něj vybublá ven.

00:03:42.520 --> 00:03:45.450
Na nic se neváže,

00:03:45.450 --> 00:03:48.800
takže prostě probublá
ven do atmosféry.

00:03:48.800 --> 00:03:51.900
Na tom všem je velmi zajímavé,
to si dokážete představit,

00:03:51.900 --> 00:03:54.950
co se děje při sopečné erupci.

00:03:54.950 --> 00:03:57.410
Nakreslím tady sopku.

00:03:57.410 --> 00:04:00.670
Toto bude naše sopka.

00:04:00.670 --> 00:04:04.160
A ta někdy v minulosti vybuchla.

00:04:04.160 --> 00:04:10.835
Při výbuchu vytekla
všechna tato láva.

00:04:11.030 --> 00:04:16.070
Ta láva obsahuje určité
množství draslíku-40.

00:04:16.070 --> 00:04:22.519
Vlastně už také obsahuje
určité množství argonu-40.

00:04:22.519 --> 00:04:24.410
Na argonu-40
je skvělé to,

00:04:24.410 --> 00:04:27.600
že dokud je láva tekutá -

00:04:27.600 --> 00:04:30.400
představme si tady tu lávu.

00:04:30.400 --> 00:04:34.240
Je to masa částic,
tady jí máme.

00:04:34.240 --> 00:04:39.020
A mezi těmi částicemi
bude i draslík-40.

00:04:39.020 --> 00:04:41.600
Udělám ho barvou,
kterou tady ještě nemáme.

00:04:41.600 --> 00:04:44.010
Nakreslím draslík-40
purpurovou.

00:04:44.010 --> 00:04:47.610
Tady máme několik
draslíků-40.

00:04:47.610 --> 00:04:49.090
Asi to přeháním.

00:04:49.090 --> 00:04:50.940
Je to velmi vzácný izotop.

00:04:50.940 --> 00:04:53.040
Ale pár částic 
draslíku-40 tu bude.

00:04:53.040 --> 00:05:01.280
A už tu může být
i pár částic argonu-40.

00:05:01.280 --> 00:05:03.187
Ale argon-40 je vzácný plyn.

00:05:03.187 --> 00:05:04.520
S ničím se nebude vázat.

00:05:04.520 --> 00:05:06.980
A dokud je láva
v tekutém stavu

00:05:06.980 --> 00:05:10.090
bude z ní probublávat ven.

00:05:10.090 --> 00:05:11.420
Bude vzlínat nahoru.

00:05:11.420 --> 00:05:12.640
Nevytváří vazby.

00:05:12.640 --> 00:05:14.687
Prostě se vypaří.

00:05:14.687 --> 00:05:16.020
Neměl bych říkat vypaří.

00:05:16.020 --> 00:05:17.720
V podstatě vybublá,

00:05:17.720 --> 00:05:19.790
protože se s ničím neváže,

00:05:19.790 --> 00:05:24.990
tak nějak prosákne ven,
dokud je láva tekutá.

00:05:24.990 --> 00:05:26.820
Na tom je zajímavé,

00:05:26.820 --> 00:05:28.778
že po sopečné erupci,

00:05:28.778 --> 00:05:32.290
a protože argon-40 uniká ven,

00:05:32.290 --> 00:05:38.490
v době, kdy láva
ztuhla ve vyvřelou horninu -

00:05:38.490 --> 00:05:42.230
udělám vyvřelou horninu
jinou barvou.

00:05:42.230 --> 00:05:45.910
V době, kdy láva již
ztuhla ve vyvřelou horninu,

00:05:45.910 --> 00:05:49.360
všechen argon-40
je už pryč.

00:05:49.360 --> 00:05:50.960
Už tam žádný není.

00:05:50.960 --> 00:05:53.680
Díky sopečným událostem

00:05:53.680 --> 00:05:55.800
a tomu, že tyto horniny
byly tekuté,

00:05:55.800 --> 00:05:58.600
se nám jaksi vynuloval
obsah argonu-40.

00:05:58.600 --> 00:06:04.061
Zůstal tu pouze
draslík-40.

00:06:04.061 --> 00:06:06.280
A proto nás zajímá
právě argon-40,

00:06:06.280 --> 00:06:09.317
protože vápník-40
se nemusel dostat ven.

00:06:09.317 --> 00:06:11.400
Takže hornina již
obsahuje vápník-40.

00:06:11.400 --> 00:06:12.775
Nemusel se dostat ven.

00:06:12.775 --> 00:06:15.010
Ale argon-40 vyprchal.

00:06:15.010 --> 00:06:16.560
Jakoby se vynuloval.

00:06:16.560 --> 00:06:20.505
Sopečné události
vynulují obsah argonu-40.

00:06:20.515 --> 00:06:24.050
Poté, co došlo
k této události,

00:06:24.050 --> 00:06:28.890
láva po ztuhnutí by neměla
obsahovat žádný argon-40.

00:06:28.980 --> 00:06:32.850
Když se teď posuneme
do budoucnosti,

00:06:32.850 --> 00:06:35.840
a podíváme se na tento vzorek -
nakopíruji si to.

00:06:40.380 --> 00:06:44.980
Když se posuneme do budoucnosti,

00:06:44.980 --> 00:06:51.542
a zjistíme, že ve vzorku
je nějaký argon-40 -

00:06:51.542 --> 00:06:54.350
a víme, že to je
vyvřelá hornina.

00:06:54.350 --> 00:06:57.450
Víme, že vznikla při nějaké
dávné sopečné události.

00:06:57.450 --> 00:07:04.155
A víme, že tento argon-40
vznikl přeměnou draslíku-40.

00:07:04.155 --> 00:07:08.205
Vznikl přeměnou draslíku-40.

00:07:08.230 --> 00:07:12.190
A víme, že se přeměnil
až po té sopečné události,

00:07:12.190 --> 00:07:14.709
protože ten, co tam byl předtím,
již vyprchal.

00:07:14.709 --> 00:07:17.250
Jediná možnost,
jak se v hornině udržel, je,

00:07:17.250 --> 00:07:19.760
když z tekuté lávy
vyprchává,

00:07:19.760 --> 00:07:22.670
že se zachytil v hornině,
která již byla ztuhlá.

00:07:22.670 --> 00:07:26.180
Tak víme, že tento argon-40
zde je jedině proto,

00:07:26.180 --> 00:07:28.920
že se přeměnil
z draslíku-40.

00:07:28.920 --> 00:07:30.720
Teď se podíváme na poměr.

00:07:30.720 --> 00:07:36.170
Víme, že na každý
tento argon-40,

00:07:36.170 --> 00:07:40.580
protože pouze 11 %
produktů přeměny je argon-40,

00:07:40.580 --> 00:07:43.650
na každý z nich 
zde musí být

00:07:43.650 --> 00:07:49.150
přibližně 9 částic
vápníku-40 vzniklého přeměnou.

00:07:49.150 --> 00:07:52.940
Takže víme, že na každý 
atom argonu-40

00:07:52.940 --> 00:07:56.425
zde muselo být 10 
původních atomů draslíku-40.

00:07:56.425 --> 00:07:57.800
Teď se můžeme podívat

00:07:57.800 --> 00:08:00.840
na poměr nynějšího počtu 
atomů draslíku-40

00:08:00.840 --> 00:08:03.330
s tím, kolik atomů
zde muselo být,

00:08:03.330 --> 00:08:06.262
a na základě těchto znalostí
ho vlastně můžeme datovat.

00:08:06.262 --> 00:08:09.150
V dalším videu si projdeme
tento matematický výpočet,

00:08:09.150 --> 00:08:11.111
abychom viděli,
jak se to dělá.

00:08:11.111 --> 00:08:12.610
Je to užitečné hlavně proto,

00:08:12.610 --> 00:08:15.110
že známe tento poměr.

00:08:15.110 --> 00:08:18.179
K sopečným událostem
sice nedochází denně,

00:08:18.179 --> 00:08:20.630
ale když uvažujeme
o milionech a milionech let,

00:08:20.630 --> 00:08:22.140
v takovém časovém měřítku

00:08:22.140 --> 00:08:23.970
k nim dochází celkem často.

00:08:23.970 --> 00:08:27.040
Teď když kopneme do země...

00:08:27.040 --> 00:08:29.450
Toto bude zemský povrch.

00:08:29.450 --> 00:08:32.570
Když budeme kopat
dost hluboko,

00:08:32.570 --> 00:08:36.955
narazíme na vyvřelé horniny.

00:08:36.955 --> 00:08:38.240
Budeme kopat hlouběji.

00:08:38.240 --> 00:08:42.320
Další vrstva vyvřelé horniny
bude tady.

00:08:42.320 --> 00:08:45.320
Další vrstva vyvřelé horniny.

00:08:45.320 --> 00:08:47.730
Tato bude obsahovat

00:08:47.820 --> 00:08:51.430
určité množství draslíku-40.

00:08:51.900 --> 00:08:55.420
Tady také bude určité 
množství draslíku-40.

00:08:55.420 --> 00:08:59.060
A třeba tato bude
obsahovat více argonu-40.

00:08:59.060 --> 00:09:00.411
Tato ho má o něco méně.

00:09:00.411 --> 00:09:03.300
Pomocí výpočtu,
který si ukážeme v příštím videu,

00:09:03.300 --> 00:09:04.790
můžeme říci,

00:09:04.790 --> 00:09:07.820
za pomoci poločasu rozpadu
a poměru obsahu argonu-40,

00:09:07.820 --> 00:09:12.190
nebo poměru obsahu
draslíku-40, který tu je,

00:09:12.190 --> 00:09:15.460
k jeho obsahu,
který zde původně byl,

00:09:15.460 --> 00:09:18.040
zjistíme, že toto
muselo ztuhnout

00:09:18.040 --> 00:09:22.730
před 100 miliony let,

00:09:23.090 --> 00:09:25.909
a zjistíme, že tato vrstva

00:09:25.909 --> 00:09:30.140
ztuhla třeba před 150 miliony let.

00:09:30.140 --> 00:09:32.870
A máme také jistotu,
že tyto vrstvy

00:09:32.870 --> 00:09:34.810
nebyly již dříve
překopané a promísené,

00:09:34.810 --> 00:09:36.810
to zjistíme tak,
že prozkoumáme

00:09:36.810 --> 00:09:39.570
vzorky půdy 
odebrané odtud.

00:09:39.570 --> 00:09:45.040
Řekněme, že zde
najdeme nějaké fosílie.

00:09:45.040 --> 00:09:49.070
Datování uhlíkem-14
nám zde nepomůže,

00:09:49.070 --> 00:09:51.410
protože jsou starší
než 50 000 let.

00:09:51.410 --> 00:09:55.170
Fosílie jsme našli
mezi těmito dvěma vrstvami,

00:09:55.170 --> 00:09:56.670
a to je dobrý ukazatel,

00:09:56.670 --> 00:09:59.910
pokud máme jistotu,
že vrstvy nejsou překopané,

00:09:59.910 --> 00:10:04.640
že stáří fosílií je
mezi 100 a 150 miliony let.

00:10:04.680 --> 00:10:06.120
Tady se něco stalo.

00:10:06.120 --> 00:10:08.730
Tyto fosílie se někde
uložily.

00:10:08.730 --> 00:10:12.049
Tento živočich zahynul,

00:10:12.049 --> 00:10:13.840
a pak došlo k této
sopečné události.

00:10:13.840 --> 00:10:17.690
Díky tomu tedy dokážeme,
i když přímo datujeme

00:10:17.690 --> 00:10:19.650
pouze vyvřelé horniny,

00:10:19.650 --> 00:10:22.430
dokážeme tak přibližně
datovat objekty

00:10:22.430 --> 00:10:24.000
mezi těmito vrstvami.

00:10:24.000 --> 00:10:26.140
Nezjišťujeme pouze stáří
vyvřelé horniny.

00:10:26.140 --> 00:10:29.590
Můžeme tak datovat objekty,
které jsou velmi, velmi staré

00:10:29.590 --> 00:10:34.530
a dostaneme se mnohem dále
do minulosti než s pomocí uhlíku-14.