Page 4 - 수영만72_9C8
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Unit 1 Radiometric Dating
자연에서 발견되는 우라늄의 대부분은 우라늄 238이다. 우라늄235의 양은 약 0.7%밖에 안 된다. 러더퍼
드는 처음 지구가 형성되었을 때는 우라늄235와 우라늄238의 양이 같았을 것이라고 가정하고 서로 다른
반감기에 의해 현재와 같은 비율이 되는데 걸리는 시간을 계산했다. 이러한 계산 결과를 바탕으로 그는 지
구의 나이가 약 34억 년이라고 주장했다. 그러나 그가 제시한 지구 나이는 진지하게 받아들여지지 않았다.
당시로서는 우라늄의 반감기의 확실성과 최초 우라늄의 존재 비율이 같았다는 가설을 쉽게 받아들일 수 없
었기 때문이었다.
그러나 지질학적 시계를 발견하려는 노력은 새로운 방향에서 돌파구를 찾을 수 있었다. 질량분석기를 발명
하여 여러 가지 동위 원소를 분리해낸 프랜시스애스턴(Francis William Aston, 1877~1945)은 자연에
존재하는 납에는 원자량이 각각 204, 206, 207, 208인 네 가지의 동위원소가 있다는 것을 밝혀냈다.
그는 또한 납204를 제외한 다른 납의 동위원소들은 모두 방사성 동위원소들의 붕괴 과정에서 만들어지는
마지막 부산물이라는 것도 알아냈다. 우라늄238은 긴 붕괴 과정을 거쳐 납206을 만들어내고, 우라늄235
는 납207을 생성한다. 이제 암석 속에서 우라늄238의 양과 납206의 양, 그리고 우라늄235의 양과 납
207의 양을 알면 암석의 나이를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된 것이다.
그러나 문제는 처음 암석이 만들어질 때부터 있었던 원시납의 양을 알지 못하면 방사성 남아있는 우라늄의
양과 붕괴생성물인 납의 양으로 암석의 나이를 계산할 수 없다는 것이었다. 원시납의 양을 알아내 지구의
나이를 정확하게 결정하기 위한 노력이 계속 되었다. 운석과 지구가 동일한 물질에서 동일한 시기에 만들
어졌다고 생각하고 운석에 포함된 납의 양을 원시 납의 양으로 하여 지구의 나이를 새롭게 계산한 결과 지
구의 나이는 45억 1천만 년에서 46억 6천만 년 사이라는 결과가 나왔다. 그러나 운석 속에 포함된 납의
양을 지구의 원시 납의 양으로 가정한 것이 과연 타당한가 하는 문제가 제기되었다.
지구의 나이가 밝혀지다
이 문제를 해결한 사람은 클레어패터슨(Clair Cameron Patterson, 1922~1995)이었다. 1) 패터슨은 세
개의 암석 성분의 운석과 두 개의 철 성분의 운석에 포함된 납의 양을 분석하여 이들이 모두 45억 5천만
년에서 7천만 년을 더하거나 뺀 나이를 갖는다는 것을 밝혀냈다. 패터슨은 또한 바다 깊은 곳에 퇴적된 해
저 퇴적암에는 지각이 함유한 납의 평균값에 해당하는 납이 함유되어 있을 것이라고 가정하고 태평양 해저
에서 표본을 채취하여 분석했다. 그 결과 지구의 나이가 운석의 나이와 동일하다는 것을 밝혀냈다. 패터슨
은 지구와 운석이 모두 약 45억 5천5백만 년 전에 같은 물질에서 만들어졌다고 결론지었다. 나이를 먹지
않는 원자 덕분에 지구의 나이가 밝혀진 것이다.
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자연에서 발견되는 우라늄의 대부분은 우라늄 238이다. 우라늄235의 양은 약 0.7%밖에 안 된다. 러더퍼
드는 처음 지구가 형성되었을 때는 우라늄235와 우라늄238의 양이 같았을 것이라고 가정하고 서로 다른
반감기에 의해 현재와 같은 비율이 되는데 걸리는 시간을 계산했다. 이러한 계산 결과를 바탕으로 그는 지
구의 나이가 약 34억 년이라고 주장했다. 그러나 그가 제시한 지구 나이는 진지하게 받아들여지지 않았다.
당시로서는 우라늄의 반감기의 확실성과 최초 우라늄의 존재 비율이 같았다는 가설을 쉽게 받아들일 수 없
었기 때문이었다.
그러나 지질학적 시계를 발견하려는 노력은 새로운 방향에서 돌파구를 찾을 수 있었다. 질량분석기를 발명
하여 여러 가지 동위 원소를 분리해낸 프랜시스애스턴(Francis William Aston, 1877~1945)은 자연에
존재하는 납에는 원자량이 각각 204, 206, 207, 208인 네 가지의 동위원소가 있다는 것을 밝혀냈다.
그는 또한 납204를 제외한 다른 납의 동위원소들은 모두 방사성 동위원소들의 붕괴 과정에서 만들어지는
마지막 부산물이라는 것도 알아냈다. 우라늄238은 긴 붕괴 과정을 거쳐 납206을 만들어내고, 우라늄235
는 납207을 생성한다. 이제 암석 속에서 우라늄238의 양과 납206의 양, 그리고 우라늄235의 양과 납
207의 양을 알면 암석의 나이를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된 것이다.
그러나 문제는 처음 암석이 만들어질 때부터 있었던 원시납의 양을 알지 못하면 방사성 남아있는 우라늄의
양과 붕괴생성물인 납의 양으로 암석의 나이를 계산할 수 없다는 것이었다. 원시납의 양을 알아내 지구의
나이를 정확하게 결정하기 위한 노력이 계속 되었다. 운석과 지구가 동일한 물질에서 동일한 시기에 만들
어졌다고 생각하고 운석에 포함된 납의 양을 원시 납의 양으로 하여 지구의 나이를 새롭게 계산한 결과 지
구의 나이는 45억 1천만 년에서 46억 6천만 년 사이라는 결과가 나왔다. 그러나 운석 속에 포함된 납의
양을 지구의 원시 납의 양으로 가정한 것이 과연 타당한가 하는 문제가 제기되었다.
지구의 나이가 밝혀지다
이 문제를 해결한 사람은 클레어패터슨(Clair Cameron Patterson, 1922~1995)이었다. 1) 패터슨은 세
개의 암석 성분의 운석과 두 개의 철 성분의 운석에 포함된 납의 양을 분석하여 이들이 모두 45억 5천만
년에서 7천만 년을 더하거나 뺀 나이를 갖는다는 것을 밝혀냈다. 패터슨은 또한 바다 깊은 곳에 퇴적된 해
저 퇴적암에는 지각이 함유한 납의 평균값에 해당하는 납이 함유되어 있을 것이라고 가정하고 태평양 해저
에서 표본을 채취하여 분석했다. 그 결과 지구의 나이가 운석의 나이와 동일하다는 것을 밝혀냈다. 패터슨
은 지구와 운석이 모두 약 45억 5천5백만 년 전에 같은 물질에서 만들어졌다고 결론지었다. 나이를 먹지
않는 원자 덕분에 지구의 나이가 밝혀진 것이다.
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