Каждый из нас слышал, что ученые нашли ископаемые или отобрали ледяные керны и определили возраст в N-количество лет. Как же они это сделали? Причем тут изотопы и атом?
Атомы, они окружают нас повсюду. Соединяясь определенным образом они образуют молекулы. Поместите множество молекул в пространстве, и вот, это уже вещества, окружающие нас повсюду.
Но атом, хоть он и неделимый, не является малейшей частицей. Он состоит из положительных протонов, отрицательных электронов и нейтральных нейтронов. Сегодня мы придерживается планетарной модели строения атома, предложенную еще в 1911 году Резерфордом. По этой модели атом состоит из ядра, в котором находятся протоны и нейтроны, а электроны движутся по орбитам вокруг этого ядра подобно солнечной системе. Отсюда и пошло название этой модели. Количество протонов в ядре может варьироваться, а люди присваивают каждому отдельное название. Так получаются разные химические элементы.
Помните таблицу химических элементов Менделеева?
Упрощенно говоря - это список открытых химических элементов, а номер элемента показывает сколько протонов в ядре
Изотопы - это атомы химического элемента с разным количеством нейтронов. Атом устроен так, что количество протонов в ядре равно количеству электронов, витающих вокруг ядра. Таким образом атом не имеет заряда и нейтрален. Но Вы же помните, что в ядре есть и нейтроны, они не заряжены и их количество никак не повлияет на нейтральность атома. Поэтому их количество у одного атома одного химического элемента может быть разным - это и будут изотопы.
Как ученые определяют возраст ископаемых, ледяных кернов, деревьев и много другого?
На самом деле методов множество. Одним из них является метод с использованием изотопов. Именно радиоактивные изотопы углерода (с 14 нейтронами) говорят ученым о возрасте и способны идентифицировать предметы возрастом до 40000 - 60000 лет. Эти изотопы образуются в атмосфере Земли из-за воздействия космического излучения с азотом воздуха. В период жизни человек, животное или растение поглощают и накапливают этот радиоактивный углерод в костях, тканях, волокнах, древесине. Когда растение или животное умирает, поглощение углерода заканчивается. Узнав количество этого радиоактивного изотопа , ученые без труда определяют возраст останков.