同位素測定年齡英文解釋翻譯、同位素測定年齡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 isotopic dating

分詞翻譯：

同位素的英語翻譯：

isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope

測定的英語翻譯：

determine; mensuration; set out
【化】 assaying; determination; estimation
【醫】 assay; determination
【經】 gauge

年齡的英語翻譯：

age; time of life; year
【醫】 aet.; aetas; age
【經】 age

專業解析

同位素測定年齡（Isotopic Dating），又稱放射性定年法（Radiometric Dating），是地質學、考古學等領域中通過測量樣品中特定放射性同位素及其衰變産物的含量，來計算樣品形成或最後一次受熱事件距今時間的一種科學方法。其核心原理基于放射性同位素的衰變定律——放射性母體同位素會以恒定速率衰變為子體同位素，該速率不受外界物理化學條件影響，僅由半衰期決定。

核心原理與公式

放射性衰變遵循指數衰減規律，其數學表達式為： $$ N = N_0 cdot e^{-lambda t} $$ 其中：

$N$ 為當前母體同位素原子數
$N_0$ 為初始母體同位素原子數
$lambda$ 為衰變常數（$lambda = frac{ln 2}{T{1/2}}$，$T{1/2}$為半衰期）
$t$ 為衰變時間（即樣品年齡）

通過測量樣品中現存母體同位素含量（$N$）和子體同位素含量（$D = N_0 - N$），可推導出年齡計算公式： $$ t = frac{1}{lambda} ln left(1 + frac{D}{N}right) $$

常用方法與應用範圍

碳-14測年法（¹⁴C Dating）
適用于5萬年内的有機物質（如骨骼、木材）。¹⁴C半衰期約5730年，通過測量樣品中¹⁴C/¹²C比值确定年齡。

來源：Renfrew & Bahn, 《考古學：理論、方法與實踐》, Thames & Hudson.
鈾-鉛測年法（U-Pb Dating）
用于測定岩漿岩、锆石等礦物（年齡範圍百萬年至數十億年）。利用²³⁸U衰變為²⁰⁶Pb（半衰期44.7億年）和²³⁵U衰變為²⁰⁷Pb（半衰期7.04億年）的雙衰變系交叉驗證。

來源：Dickin, 《放射性同位素地球化學》, Cambridge University Press.
鉀-氩測年法（K-Ar Dating）
適用于火山岩及含鉀礦物（如雲母）。⁴⁰K衰變為⁴⁰Ar（半衰期12.5億年），需通過質譜儀精确測量氩氣累積量。

來源：Faure & Mensing, 《同位素：原理與應用》, Wiley.

技術局限性與誤差控制

封閉系統要求：樣品需保持化學封閉性，避免子體同位素流失或外界污染（如地下水滲入）。
初始子體校正：需通過等時線法（如Rb-Sr法）或選擇無初始子體的礦物（如锆石）排除幹擾。
測量精度限制：取決于儀器靈敏度（如加速器質譜儀AMS可檢測極微量¹⁴C）。
來源：Allegre, 《地球化學導論》, Springer.

跨學科應用實例

地質年代學：測定月球岩石年齡（約45億年），驗證太陽系形成時間。
古人類學：确定非洲奧杜威峽谷石器層位（距今180萬年）。
氣候變化研究：通過深海沉積物同位素比率重建冰期-間冰期旋回。
來源：Walker, 《第四紀年代學方法》, Wiley-Blackwell.

網絡擴展解釋

同位素測定年齡（又稱同位素地質年齡或絕對年齡）是通過分析礦物或岩石中放射性同位素的衰變規律，确定其形成或經曆地質事件的時間。以下是詳細解釋：

1.基本原理

放射性同位素（母體）會自發衰變為穩定子體同位素，其衰變速率遵循指數規律。假設礦物/岩石形成後保持封閉（無母體或子體交換），通過測定當前母體（N）和子體（D）的含量，結合衰變常數（λ），可計算年齡（t）。公式為：
$$ t = frac{1}{lambda} lnleft(1 + frac{D}{N}right) $$

2.常用測定方法

U-Pb法：適用于古老岩石，利用鈾衰變為鉛的系列（如²³⁸U→²⁰⁶Pb）。
K-Ar法：通過鉀（⁴⁰K）衰變為氩（⁴⁰Ar），常用于火山岩測年。
Rb-Sr法：铷（⁸⁷Rb）衰變為锶（⁸⁷Sr），適用于火成岩和變質岩。
¹⁴C法：測定5萬年内的有機物質，基于¹⁴C衰變為¹⁴N。

3.應用條件

封閉系統：礦物/岩石形成後未受外界物質幹擾。
半衰期適宜：如¹⁴C（短半衰期）測年輕樣品，U-Pb（長半衰期）測古老岩石。
子體易保存：如氩在高溫下易逸散，需冷卻至封閉溫度後開始計時。

4.應用領域

地質年代學：确定地層、岩石和地球演化事件的時間（如闆塊運動、火山噴發）。
資源勘探：研究礦床形成時代與分布規律。
考古學：¹⁴C法測定文物或化石年齡。

5.注意事項

冷卻年齡與結晶年齡差異：緩慢冷卻的岩體（如大型岩基）可能測得冷卻年齡而非結晶年齡。
多體系交叉驗證：結合不同同位素方法提高結果可靠性。

如需完整方法分類或公式推導細節，可參考中國地質調查局等權威來源。