Language
Country/Area
No result found
Hubungan aneh antara uranium dan timbal: Apa yang diungkapkan teknik ini tentang asal usul Bumi?
Penanggalan uranium-timbal merupakan teknik penanggalan radioaktif kuno dan canggih yang memiliki signifikansi penting dalam geologi dan arkeologi. Metode ini dapat secara akurat menentukan usia batuan mulai dari satu juta tahun hingga lebih dari 4,5 miliar tahun, biasanya dengan rentang akurasi 0,1-1%. Metode penanggalan uranium-timbal paling umum diterapkan pada zirkon, mineral yang menyerap uranium dan thorium selama pembentukannya tetapi sangat menolak timbal. Ini berarti tidak ada timbal di dalam kristal zirkon yang baru terbentuk dan setiap timbal yang ditemukan dihasilkan secara radioaktif. Oleh karena itu, dengan mengukur rasio timbal terhadap uranium, usia zirkon dapat ditentukan dengan andal.
Uranium meluruh menjadi timbal melalui dua rantai peluruhan yang berbeda: 238U meluruh menjadi 206Pb, dan 235U meluruh menjadi 207Pb.
Jalur Peluruhan
Uranium diubah menjadi timbal melalui serangkaian peluruhan alfa dan beta, dengan 238U dan nuklida turunannya mengalami total delapan peluruhan alfa dan enam peluruhan beta, sementara 235U dan nuklida turunannya hanya mengalami tujuh peluruhan alfa dan empat peluruhan beta. Peluruhan sub-beta. Adanya dua jalur peluruhan uranium-timbal yang "paralel" memungkinkan beberapa teknik penanggalan yang memungkinkan dalam keseluruhan sistem U-Pb.
Pemanfaatan Mineralogi
Meskipun zirkon (ZrSiO4) merupakan mineral yang paling umum digunakan, mineral lain seperti monotaktinit, titanit, dan baddeleyit juga dapat digunakan untuk penanggalan uranium-timbal. Pada saat yang sama, beberapa mineral karbonat umum seperti kalsit dan aragonit juga dapat ditentukan umurnya menggunakan teknologi penanggalan uranium-timbal ketika kristal yang mengandung uranium dan thorium tidak dapat diperoleh. Meskipun umur mineral-mineral ini umumnya kurang tepat dibandingkan dengan umur mineral magmatik dan metamorf yang secara tradisional digunakan untuk penanggalan umur, mineral-mineral ini lebih umum dalam catatan geologi.
Mekanisme kerusakan radiasi
Selama proses peluruhan alfa, kristal zirkon mengalami kerusakan radiasi yang terutama terlokalisasi di sekitar isotop induk (uranium dan thorium). Kerusakan ini akan melepaskan isotop anak (timbal) dari posisi aslinya dalam kisi zirkon. Ketika konsentrasi isotop induk tinggi, kerusakan pada kisi kristal bisa sangat parah dan sering kali terhubung ke dalam jaringan kerusakan radiasi, yang selanjutnya memperburuk kerusakan di dalam kristal. Penyusutan dan retakan mikro yang rusak akibat radiasi ini dapat menyebabkan pelindian isotop timbal.
Perhitungan Usia
Jika tidak ada kehilangan atau penambahan timbal eksternal, usia zirkon dapat dihitung dengan mengasumsikan peluruhan eksponensial uranium. Perhitungan ini mengabaikan timbal yang dihasilkan dalam radiasi latar belakang dan hanya bergantung pada laju peluruhan uranium. Jika serangkaian sampel zirkon kehilangan jumlah timbal yang berbeda, garis batas yang tidak konsisten akan terbentuk. Ketidakkonsistenan ini menimbulkan tantangan dalam menentukan usia setiap sistem peluruhan.
Clair Cameron Patterson, seorang ahli geokimia Amerika yang mempelopori metode penanggalan radiometrik uranium-timbal, pertama kali memperkirakan usia Bumi pada tahun 1956 sebesar 4,55 miliar tahun, dan angka ini tetap tidak terbantahkan hingga hari ini.
Sejarah dan Masa Depan Bumi
Pemahaman kita tentang usia Bumi telah diuntungkan dari pengembangan penanggalan uranium-timbal. Namun seiring kemajuan teknologi, dapatkah kita semakin dekat untuk mengungkap rahasia indah Bumi atau planet lain?
