放射年代測定
放射性核種は一定の半減期で減っていく N = N₀ · (1/2)^(t/T)。残った割合から岩石や化石の年齢を逆算します。
核種を選ぶ(半減期 T が変わります)
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半減期 T
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経過した半減期 t / T
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親核種の残存率
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娘核種の割合
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推定年代 t
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親核種と娘核種の割合(棒グラフ)
残存率カーブ(横軸 = 半減期の回数 t/T)
放射性核種(親核種)は時間とともに崩壊し、別の安定な核種(娘核種)に変わっていきます。
親核種が半分になるまでの時間を半減期 T といい、核種ごとに決まった値です。
親核種の残存率は
岩石や化石に残った親核種と娘核種の割合を測れば、この式を逆に解いて
親核種の残存率は
N/N₀ = (1/2)^(t/T) で表され、半減期が 1 回分経つごとに半分・半分…と減っていきます(指数関数的減少)。岩石や化石に残った親核種と娘核種の割合を測れば、この式を逆に解いて
t = T · log₂(N₀/N) から年齢が分かります。スライダーやボタンで時間を動かしてみましょう。
いま何が起きている?
ここがポイント
- N = N₀ · (1/2)^(t/T) ── 親核種は半減期 T ごとに半分になり、指数関数的に減る。
- 親が減った分だけ娘核種が増える ── 親 + 娘 = 全体(100%)は常に保たれる。
- 半減期 T は核種ごとに固有 ── 測りたい年代の長さに合わせて核種を選ぶ(C-14 は数万年、U-238 は数十億年)。
- 親と娘の割合から
t = T·log₂(N₀/N)で年齢を逆算 ── これが放射年代測定の原理。