1
00:00:00,500 --> 00:00:02,440
Tudjuk, hogy az elemeket

2
00:00:02,440 --> 00:00:04,350
a protonszámuk határozza meg.

3
00:00:04,350 --> 00:00:05,291
Vegyük például a káliumot.

4
00:00:05,291 --> 00:00:07,150
Itt látható a periódusos rendszer,

5
00:00:07,150 --> 00:00:09,700
a kép nem mutatja teljes egészében,

6
00:00:09,700 --> 00:00:10,720
csak egy részét.

7
00:00:10,720 --> 00:00:12,920
A kálium atomjában 19 proton van,

8
00:00:12,920 --> 00:00:14,360
amit így jelölhetünk.

9
00:00:14,360 --> 00:00:15,276
Ez kissé túlmagyarázza a dolgot.

10
00:00:15,276 --> 00:00:18,280
Tudjuk, hogy ha ez egy káliumatom,
akkor 19 protonja van.

11
00:00:18,280 --> 00:00:20,720
És tudjuk, hogy
ha egy atomban 19 proton van,

12
00:00:20,720 --> 00:00:23,060
akkor az egy káliumatom.

13
00:00:23,060 --> 00:00:28,920
Azt is tudjuk, hogy egy adott elemnek

14
00:00:28,920 --> 00:00:31,089
nem minden atomjában ugyanannyi
a neutronok száma.

15
00:00:31,089 --> 00:00:33,270
Amikor egy adott elem atomjairól beszélünk,

16
00:00:33,270 --> 00:00:35,070
ám ezekben a neutronok száma eltérő,

17
00:00:35,070 --> 00:00:37,396
akkor ezeket az atomokat
az adott elem izotópjainak nevezzük.

18
00:00:37,396 --> 00:00:40,310
A káliumatomnnak például

19
00:00:40,310 --> 00:00:43,980
létezik olyan változata,
amelyikben pontosan 20 neutron van.

20
00:00:43,980 --> 00:00:48,020
Ennek a neve kálium-39.

21
00:00:48,020 --> 00:00:50,260
A 39 a tömegszáma,

22
00:00:50,260 --> 00:00:56,430
amely a 19 proton és a 20 neutron
számának az összege.

23
00:00:56,430 --> 00:00:59,780
Ez a kálium leggyakoribb izotópja.

24
00:00:59,780 --> 00:01:03,196
Némi kerekítéssel ez teszi ki

25
00:01:03,196 --> 00:01:09,190
a Földön található összes kálium 93,3%-át.

26
00:01:09,190 --> 00:01:11,850
Lássuk a kálium néhány további izotópját.

27
00:01:11,850 --> 00:01:14,416
Itt van például – ismétlem, a K vegyjellel

28
00:01:14,416 --> 00:01:16,490
és a 19-es számmal együtt
kissé túlmagyarázzuk a dolgot –,

29
00:01:16,490 --> 00:01:18,530
a kálium-41 is.

30
00:01:18,530 --> 00:01:20,460
Ebben 22 neutron van.

31
00:01:20,460 --> 00:01:22,580
22 meg 19 az 41.

32
00:01:22,580 --> 00:01:27,980
Ez teszi ki a bolygónkon található kálium 6,7%-át.

33
00:01:27,980 --> 00:01:31,519
Ezek mellett létezik
egy nagyon ritka káliumizotóp is,

34
00:01:31,519 --> 00:01:33,890
amelyet kálium-40-nek nevezünk.

35
00:01:33,890 --> 00:01:38,030
A kálium-40 neutronszáma ugyebár 21.

36
00:01:38,030 --> 00:01:40,380
Ez az izotóp nagyon-nagyon ritka.

37
00:01:40,380 --> 00:01:45,740
Az összes káliumnak
csupán 0,00117%-át képezi.

38
00:01:45,740 --> 00:01:48,590
De egyben ez az a káliumizotóp,

39
00:01:48,590 --> 00:01:51,234
amely érdekes a számunkra,
mert felhasználható

40
00:01:51,234 --> 00:01:56,330
az idős, elsősorban vulkanikus
kőzetek kormeghatározására.

41
00:01:56,330 --> 00:01:59,680
Látni fogjuk, hogy 
ezek korának ismeretében

42
00:01:59,680 --> 00:02:02,746
meghatározhatjuk más típusú kőzetek
vagy egyéb kövületek korát,

43
00:02:02,746 --> 00:02:06,900
amelyek idős vulkanikus kőzetek közé rétegződtek.

44
00:02:06,900 --> 00:02:10,570
A legérdekesebb dolog
a kálium-40-et illetően az,

45
00:02:10,570 --> 00:02:15,192
hogy a felezési ideje 1,25 milliárd év.

46
00:02:15,192 --> 00:02:18,210
Ennek az az előnye, hogy ellentétben
például a szén-14-gyel,

47
00:02:18,210 --> 00:02:21,520
igen-igen régi tárgyak korának meghatározására is alkalmas.

48
00:02:21,520 --> 00:02:27,160
1,25 milliárd évenként –

49
00:02:27,160 --> 00:02:32,660
– így jelölöm a felezési idejét –

50
00:02:32,660 --> 00:02:36,460
– bármely adott mintának a fele elbomlik.

51
00:02:36,460 --> 00:02:45,880
11%-a átalakul argon-40 izotóppá.

52
00:02:45,880 --> 00:02:47,530
Ez itt az argon.

53
00:02:47,530 --> 00:02:49,350
18 protonja van.

54
00:02:49,350 --> 00:02:51,960
Az argon-40 izotóppá való átalakulása során

55
00:02:51,960 --> 00:02:53,970
a káliumatom elveszített egy protont,

56
00:02:53,970 --> 00:02:56,060
de a tömegszáma változatlan maradt.

57
00:02:56,060 --> 00:02:59,640
Az egyik proton tehát valahogyan átalakult neutronná.

58
00:02:59,640 --> 00:03:02,240
Befogja az egyik belső elektront,

59
00:03:02,240 --> 00:03:03,827
majd kibocsájt ezt-azt,

60
00:03:03,827 --> 00:03:05,660
aminek a kvantumfizikai részleteiben
nem fogok elmélyedni

61
00:03:05,660 --> 00:03:07,380
de végül átalakul argon-40 izotóppá.

62
00:03:07,380 --> 00:03:12,686
89% pedig kalcium-40 izotóppá.

63
00:03:12,686 --> 00:03:15,060
Amint azt a periódusos rendszerben is látjuk,

64
00:03:15,060 --> 00:03:16,480
a kalciumatom 20 protont tartalmaz.

65
00:03:16,480 --> 00:03:18,760
Ebben az esetben tehát

66
00:03:18,760 --> 00:03:20,287
az egyik neutron átalakul protonná.

67
00:03:20,287 --> 00:03:22,120
Ebben az esetben pedig

68
00:03:22,120 --> 00:03:23,710
az egyik proton alakul át neutronná.

69
00:03:23,710 --> 00:03:25,640
A mi számunkra pedig
ez a részlet a legérdekesebb.

70
00:03:25,640 --> 00:03:29,520
v

71
00:03:29,520 --> 00:03:32,170
Mivel az argon,
amint arról a kémia részben is sz esett,

72
00:03:32,170 --> 00:03:36,150
az argon egy közömbös nemesgáz.

73
00:03:36,150 --> 00:03:39,230
Így ha belekerül valamilyen folyadékba,

74
00:03:39,230 --> 00:03:42,310
egyszerűen csak kipezseg belőle.

75
00:03:42,310 --> 00:03:46,160
Semmivel sem alkot kötést,
így egyszerűen csak kipezseg

76
00:03:46,160 --> 00:03:48,950
és elillan a légkörbe.

77
00:03:48,950 --> 00:03:50,990
Az egész helyzet legérdekesebb része az,

78
00:03:50,990 --> 00:03:54,950
amit egy vulkánkitörés során végbemegy.

79
00:03:54,950 --> 00:03:57,410
Iderajzolok egy vulkánt.

80
00:03:57,410 --> 00:04:00,670
Mondjuk tehát, hogy ez itt egy vulkán.

81
00:04:00,670 --> 00:04:04,160
Valamikor a múltban kitör.

82
00:04:04,160 --> 00:04:08,795
Itt hömpölyög a láva,

83
00:04:12,730 --> 00:04:16,070
amely kálium-40 izotópot is tartalmaz.

84
00:04:16,070 --> 00:04:17,779
Valójában már ekkor is van benne

85
00:04:17,779 --> 00:04:18,805
némi argon-40 izotóp.

86
00:04:22,570 --> 00:04:24,410
Az argon-40 azonban azt a trükköt követi el

87
00:04:24,410 --> 00:04:27,600
hogy a még folyékony lávából

88
00:04:27,600 --> 00:04:30,400
képzeljük ide a sok lávát

89
00:04:30,400 --> 00:04:33,890
v

90
00:04:37,080 --> 00:04:39,020
Iderajzolom a kálium-40-et

91
00:04:39,020 --> 00:04:41,600
valami olyan színnel, amit még nem használtam

92
00:04:41,600 --> 00:04:44,010
legyen rózsaszínű

93
00:04:44,010 --> 00:04:48,090
Szóval van benne némi kálium-40.

94
00:04:48,090 --> 00:04:49,090
Talán túl sok is lett kissé.

95
00:04:49,090 --> 00:04:50,940
Ez egy nagyon ritka izotóp.

96
00:04:50,940 --> 00:04:53,040
De azért van ebben is valamennyi kálium-40.

97
00:04:53,040 --> 00:05:01,280
Így lehet benne némi argon-40 is.

98
00:05:01,280 --> 00:05:03,187
Ám az argon-40 egy nemesgáz.

99
00:05:03,187 --> 00:05:04,520
Semmivel nem alakít ki kötést.

100
00:05:04,520 --> 00:05:06,980
És miközben a láva még folyékony,

101
00:05:06,980 --> 00:05:10,090
buborékokban ki tud belőle szabadulni.

102
00:05:10,090 --> 00:05:11,420
Egyszerűen feljut a felszínre,

103
00:05:11,420 --> 00:05:12,640
mivel nem létesít kötéseket.

104
00:05:12,640 --> 00:05:14,687
És egyszerűen elpárolog.

105
00:05:14,687 --> 00:05:15,770
Nem ezzel a szóval kellene mondanom.

106
00:05:15,770 --> 00:05:17,720
Egyszerűen elillan,

107
00:05:17,720 --> 00:05:19,460
mert semmihez sem kötődik.

108
00:05:19,460 --> 00:05:24,990
és elillan a folyadékból.

109
00:05:24,990 --> 00:05:26,820
A legérdekesebb pedig az,

110
00:05:26,820 --> 00:05:28,778
hogy a vulkánkitörések alkalmával

111
00:05:28,778 --> 00:05:32,900
az elillanó argon-40 miatt,

112
00:05:32,900 --> 00:05:38,490
mire a láva vulkáni kőzetté szilárdul

113
00:05:38,490 --> 00:05:42,230
amit más színnel jelzek

114
00:05:42,230 --> 00:05:45,910
Tehát mire vulkáni kőzetté szilárdul

115
00:05:45,910 --> 00:05:49,360
az összes argon-40 eltávozik.

116
00:05:49,360 --> 00:05:50,960
Semmi sem marad belőle.

117
00:05:50,960 --> 00:05:53,680
Vagyis a vulkanikus folyamat során

118
00:05:53,680 --> 00:05:55,800
a megolvadó kőzet argon-40 tartalma
teljesen elvész.

119
00:05:55,800 --> 00:05:58,600
v

120
00:05:58,600 --> 00:06:01,310
Így csak kálium-40 marad.

121
00:06:04,281 --> 00:06:06,280
Ezért érdekesebb az argon-40

122
00:06:06,280 --> 00:06:09,317
mert a kalcium-40 nem távozik el,

123
00:06:09,317 --> 00:06:11,400
így ........

124
00:06:11,400 --> 00:06:12,775
Tehát nem feltétlenül távozik.

125
00:06:12,775 --> 00:06:15,010
De az argon-40-ből semennyi sem marad.

126
00:06:15,010 --> 00:06:16,560
c

127
00:06:16,560 --> 00:06:19,275
A vulkanikus folyamat nullára csökkenti
az argon-40 mennyiségét.

128
00:06:21,865 --> 00:06:23,240
Ezt követően tehát

129
00:06:23,240 --> 00:06:27,580
semennyi argon-40 nem maradhat

130
00:06:27,580 --> 00:06:28,980
a megszilárduló lávában.

131
00:06:28,980 --> 00:06:32,850
Ha az események filmjét előrepörgetjük,

132
00:06:32,850 --> 00:06:35,840
és megvizsgáljuk a mintát
ezt idemásolom

133
00:06:40,380 --> 00:06:44,980
Tehát előretekerve a jövőbe

134
00:06:44,980 --> 00:06:51,542
azt látjuk, hogy ebben a mintában van némi argon-40.

135
00:06:51,542 --> 00:06:54,350
akkor az egy vulkáni kőzet.

136
00:06:54,350 --> 00:06:57,450
Tudhatjuk, hogy valamilyen vulkanikus folyama t erdeménye.

137
00:06:57,450 --> 00:07:02,675
Tudjuk, hogy ez az argon-40
a lebomlott kálium-40-ből keletkezett.

138
00:07:08,230 --> 00:07:12,190
És tudjuk, hogy ez a vulkanikus eseméyn óta bomlott.

139
00:07:12,190 --> 00:07:14,709
hiszen ott volt, mielőtt eltávozott volna.

140
00:07:14,709 --> 00:07:17,250
Az egyetlen lehetőség arra, hogy benne maradjon,

141
00:07:17,250 --> 00:07:19,760
az, hogy amíg folyékony volt, addig

142
00:07:19,760 --> 00:07:22,670
de amint megszilárdult, a gáz csapdába esett a kőzet belsejében.

143
00:07:22,670 --> 00:07:25,560
Azaz tudjuk, hogy ez az argon-40 csak úgy kerülhetett oda,

144
00:07:25,560 --> 00:07:28,920
hogy a kálium-40 bomlásából keletkezett.

145
00:07:28,920 --> 00:07:30,720
Így vizsgálható az aránya.

146
00:07:30,720 --> 00:07:36,170
Tudjuk, hogy minden egyes ilyen argon-40

147
00:07:36,170 --> 00:07:40,580
mivel a bomlástermékeknek csak 11%-a argon-40

148
00:07:40,580 --> 00:07:43,650
minden egyes darabra

149
00:07:43,650 --> 00:07:49,150
x

150
00:07:49,150 --> 00:07:52,940
s

151
00:07:52,940 --> 00:07:56,425
x

152
00:07:56,425 --> 00:07:57,800
Tehát

153
00:07:57,800 --> 00:08:00,840
megvizsgálhatjuk az argon-40 arányát

154
00:08:00,840 --> 00:08:03,330
ma ahhoz képest, ami akkor volt

155
00:08:03,330 --> 00:08:05,902
c

156
00:08:05,902 --> 00:08:07,360
A következő videóban

157
00:08:07,360 --> 00:08:09,140
végigvesszük a matematikát

158
00:08:09,140 --> 00:08:11,111
hogy a kormaghatározást bemutassuk.

159
00:08:11,111 --> 00:08:12,610
Ez amiatt igazán hasznos

160
00:08:12,610 --> 00:08:15,110
hogy az arányok alapján

161
00:08:15,110 --> 00:08:18,179
Vulkánkitörések nem történnek minden nap,

162
00:08:18,179 --> 00:08:20,720
de ha sok-sok millió év távlatában vizsgáljuk

163
00:08:20,720 --> 00:08:22,220
ezen az időskálán

164
00:08:22,220 --> 00:08:25,520
viszonylag gyakoriak.

165
00:08:25,520 --> 00:08:27,040
Ássunk tehát a mélybe.

166
00:08:27,040 --> 00:08:29,450
Mondjuk ez itt a talaj.

167
00:08:29,450 --> 00:08:33,600
Ha elég mélyre ásunk, rábukkanhatunk
egy vulkanikus esemény nyomára

168
00:08:33,600 --> 00:08:37,115
találhatunk vulkanikus kőzeteket.

169
00:08:37,115 --> 00:08:38,240
Ha még mélyebbre ásunk

170
00:08:38,240 --> 00:08:42,440
újabb vulkanikus rétegre bukkanhatunk

171
00:08:42,440 --> 00:08:44,850
Ez egy újabb réteg vulkanikus kőzet.

172
00:08:47,820 --> 00:08:50,460
Mindegyik tartalmaz valamennyi kálium-40-et.

173
00:08:50,460 --> 00:08:51,900
x

174
00:08:51,900 --> 00:08:55,420
Ebben lesz valamennyi kálium-40.

175
00:08:55,420 --> 00:08:59,060
Ebben monfjuk valamennyivel több van.

176
00:08:59,060 --> 00:09:00,411
Ebben pedig kicsivel kevesebb.

177
00:09:00,411 --> 00:09:02,910
A megfelelő számítások alapján,
amelyeket a következő videóban bemutatok,

178
00:09:02,910 --> 00:09:04,790
meg tudjuk mondani

179
00:09:04,790 --> 00:09:07,820
a felezési idő és a megmaradt argon-40 mennyisége alapján

180
00:09:07,820 --> 00:09:12,190
vagy a megmaradt kálium-40 mennyisége alapján

181
00:09:12,190 --> 00:09:16,200
hogy azelőtt miv olt ott

182
00:09:16,200 --> 00:09:20,600
hogy ez 100 millió éve szilárdult meg,

183
00:09:20,600 --> 00:09:23,090
100 millió évvel a jelenkor előtt.

184
00:09:23,090 --> 00:09:25,909
Ez a réteg pedig

185
00:09:25,909 --> 00:09:27,700
mondjuk 150 millió évve

186
00:09:27,700 --> 00:09:30,220
x

187
00:09:30,220 --> 00:09:32,870
Szerencsére ez a nem került a felszínre

188
00:09:32,870 --> 00:09:34,810
és nem keveredett más .....

189
00:09:34,810 --> 00:09:36,810
Úgy tűnik, érintetlen maradt

190
00:09:36,810 --> 00:09:39,570
ahogy ezekre a talajmintákra tekintünk.

191
00:09:39,570 --> 00:09:45,040
Tegyük fel, ebben találunk kövületeket.

192
00:09:45,040 --> 00:09:49,070
Ebben az esetben, még ha a szén-14 módszer nem is használható,

193
00:09:49,070 --> 00:09:51,410
mivel 50 ezer évnél régebbi mintákkal találkozunk

194
00:09:51,410 --> 00:09:55,170
tudhatjuk, hogy ezek a kövületek e két kor köé esnek.

195
00:09:55,170 --> 00:09:56,670
Ez egészen jó, feltéve

196
00:09:56,670 --> 00:09:59,910
ha ez a nem keveredett

197
00:09:59,910 --> 00:10:03,710
akkor ez a kövület kora 100 millió

198
00:10:03,710 --> 00:10:04,680
és 500 millió év közé esik.

199
00:10:04,680 --> 00:10:06,120
Ez történt.

200
00:10:06,120 --> 00:10:08,730
Ezek a kövületek rakódtak le.

201
00:10:08,730 --> 00:10:12,049
Ezek az állatok elpusztultak, miután valamennyit éltek

202
00:10:12,049 --> 00:10:13,840
Ezután következett a másik vulkáni esemény

203
00:10:13,840 --> 00:10:17,690
Így lehetséges, hogy bár a közvetlen kormeghatározás

204
00:10:17,690 --> 00:10:19,650
csak a vulkáni kőzetre vonatkozik,

205
00:10:19,650 --> 00:10:22,430
a rétegeket vizsgálva
viszonylagosan is meghatározható

206
00:10:22,430 --> 00:10:24,000
a rétegekben közt

207
00:10:24,000 --> 00:10:26,140
Mindez tehát nemcsak a vulkáni kőzetekről szól.

208
00:10:26,140 --> 00:10:29,590
Ezzel határozható meg a nagyon-nagyon régi maradványok kora.

209
00:10:29,590 --> 00:10:34,530
és messzebbre tekinthetünk vissza az időben,
mint csupán a szén-14 kormehatározás alapján.