ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЛЕТОИСЧИСЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ. Если бы исходные ве­щества трех ветвей радиоактивных элементов: урана, тория и актиния — имели сравнительно короткий период полурас­пада, они очень давно перестали бы существовать на Земле, и мы сегодня даже и не подозревали бы, что у хорошо извест­ного и безобидного свинца были столь необычные предки.
Сейчас уже точно известно, что период полураспада ура-на-235 равен 710 млн. лет, урана-238 — 4,5 млрд. лет, а тория-233 — даже 13,9 млрд. лет! И чем точнее удается уче­ным определить время распада тех или иных радиоактивных элементов и изотопов, тем надежнее становятся методы изме­рения при их помощи сроков существования геологических образований Земли — этих удивительных часов, без устали идущих на протяжении миллиардов лет, не забегая вперед и не отставая, и отсчитывающих свое особое, бесконечно дол­гое космическое время.
Допустим, в каком-то минерале обнаружен уран-238. Здесь же неминуемо должны присутствовать и некоторые промежуточные, наиболее долгоживущие продукты его рас­пада и, безусловно, конечный продукт — изотоп свинца-206.
Можно легко высчитать, что за миллион лет в 1 г природ­ного урана должно образоваться 0,000137 г свинца. Тщательно измерив количество оставшегося урана и образовавшегося свинца, удается с относительно большой точностью (других ведь способов нет!) определить время образования данного минерала.
Более точное определение возраста Земли дает калий-аргоновый метод. Природный калии состоит из двух стабиль­ных изотопов — калия-39 (93,08%) и калия-41 (6,91%) — и одного нестабильного изотопа — калия-40, период полу­распада которого равен 1,3 .10й года. В природе калий очень распространен и входит в состав главнейших породообразую­щих минералов, отличаясь завидным постоянством своего изотопного состава.
Радиоактивный калий-40 распадается двумя путями: 88% его атомов образуют устойчивый изотоп кальций-40, а 12% превращаются в неустойчивый изотоп—аргон-40, который после испускания гамма-кванта переходит в основной стабильный изотоп — аргон-40. Распад калия-40 постепенно ведет к убыванию его в природном элементе и к накоплению продуктов распада — аргона-40 и кальция-40. Измеряя и сопоставляя количества этих изотопов, удается определить абсолютный возраст тех или иных горных образований.