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放射年代測定(ほうしゃねんだいそくてい、Radiometric dating)とは、原子核崩壊による核種変化、または放射線による損傷を利用して、岩石や化石の年代(形成以降の経過年数)を測定することである。

測定された年代を絶対年代と言っていたことがあったが、現在は放射年代と言う。これは年代測定の方法や試料の性質により、測定された年代の意味が異なることにより、絶対的な年代ではないことによる。従って、その解釈は慎重に行なう必要がある。

◆ 放射年代測定法の一覧

放射年代測定には大きく分けて2種類の方法がある。

◇特定の放射性核種の崩壊を利用する方法

・カリウム - アルゴン法 [外部リンク] 高精度岩石放射年代測定産業技術総合研究所地質調査総合センター

・アルゴン - アルゴン法 [外部リンク] 年代測定 Ar-Ar蒜山地質年代学研究所

・ウラン - 鉛法

・ルビジウム - ストロンチウム法 (Rb-Sr)

・ヘリウム-ヘリウム法 (He-He)

・ヨウ素-キセノン法 (I-Xe)

・ランタン-バリウム法 (La-Ba)

・鉛-鉛法 (Pb-Pb)

・ルテチウム-ハフニウム法 (Lu-Hf)

・ネオン-ネオン法 (Ne-Ne)

・レニウム-オスミニウム法 (Re-Os)

・サマリウム-ネオジム法 (Sm-Nd)

・ウラン-鉛-ヘリウム法 (U-Pb-He)

・ウラン-トリウム法 (U-Th)

・ウラン-ウラン法 (U-U)

・ヨウ素129法

・炭素14法

上記の方法では、対象とする核種が移動しなくなった時点が年代の出発点となる。たとえば、炭素14法では生物が死んで外界と物質交換を行わなくなった時点である。

それ以外の多くの方法では鉱物が結晶化した時点である。ただし火成岩・変成岩がゆっくり冷えた場合などは結晶化後も拡散等による元素移動があるので、ある程度冷却が進んだ時点に相当する。ある温度で元素移動がなくなったとみなすことができる場合、その温度を閉鎖温度という。

一般に、N₀ : 出発時点での放射性元素の個数、N : 出発時点から時間t 後の核の残数、T : 半減期 としたとき、

:$N=N\_0\; \backslash left(\backslash frac\backslash right)^$

◇自然放射線による固体物質内の損傷を利用する方法

・フィッショントラック法

・熱ルミネッセンス法

・電子スピン共鳴法

放射線による損傷は熱によって回復することが知られている。したがってこれらの方法における年代の出発点は、特定の温度(リセット温度という)よりも冷えた時点、または固体化・結晶化した時点となる。

◆ 炭素14法

半減期約5,730年の炭素14を使用する。地層の中から産出した貝殻、埋れ木、木炭、泥炭などの有機物を対象として測定され、年代の特定には他の手法を併用した総合的な分析が行われる。±50年くらいの精度である。

◆ ヨウ素129法

ウランの放射壊変や宇宙線等、自然から供給される半減期1570万年であるヨウ素129とヨウ素127の存在度比を利用する。

◆ 脚注

◆ 関連項目

・理化学的年代

・質量分析

・質量分析器

・二次イオン質量分析法

・SHRIMP

◆ 外部リンク

・ [外部リンク] 年代測定法とは広島大学 地球資源論研究室

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