RADIOAKTIFITAS DAN UMUR BUMI

1. Permasalahan umur preradioaktifitas

Sampai penemuan radioaktivitas, umur Bumi diukur berdasarkan peradaban pemanasan. Ahli geologi memerlukan waktu ratusah bahkan jutaan tahun untuk mengakumulasi strata sedimentasi yang sudah diketahui, tetapi Kelvin (1899) beranggapan saat aliran panas berhenti, kerak Bumi tidak cocok dengan umur yang lebih dari 25 juta tahun.

Kapasitas panas total bumi (2,0 x 1026 atom mol), kalor laten pelalaian pemadatan sekitar 5 x 1027 J deg-1 (3R/mol), yang bisa mempertahankan fluks kalor saat ini 3 x 1013 W 4.5 x 109 tahun dengan dengan rata-rata turun temperatur 9000 C. Jika Kelvin memperkirakan panas dari keseluruhan Bumi sesuai dengan flux panas Bumi, dia tidak bisa mengabaikan fakta-fakta geologi. Dimana beliau mengasumsikan peleburan awal kerak Bumi bahwa pendinginan semakin kedalam dari sisi luar.

2. Unsur Radioaktif dan Prinsip dating Radioaktif

Radioaktifitas adalah kemampuan inti atom yang tak-stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan dan inti atom yang takstabil disebut radionuklida. Radioaktif ditemukan oleh Becquerel pada tahun 1896.

Struktur atom dapat disimbolkan:

_ZX^A Dimana, Z adalah nomor atom dan A adalah nomor massa.

Beberapa induk isotop radioaktif memiliki waktu paro sebanding dengan umur batuan precambrian. Isotop yang digunakan adalah uranium-238, uranium-232, rubidium-87 dan potassium-40.

3. Pertumbuhan Benua dan Argon Atmosfer

Sebelum ada metode penanggalan berdasarkan skema peluruhan radioaktif, umur formasi geologi dalam bagian alam yang berbeda dihubungkan dengan rekaman fosil. Strata sedimen kembali kepada periode Cambrian, sekitar 600 juta tahun lalu, ditempatkan dalam orede klonologi dan perkiraan sklala waktu telah ditemukan dari perkiraan rata-rata sedimentasi (Hudson, 1964). Umur batuan dicoba ke dalam skala waktu dengan hubungan batuan sampai sedimen dan skala keseluruhan kemudian dijumlahkan dengan penanggalan batuan beku radiometric. Walaupun masih ada pertentangan diantara perkiraan batasan umur antar periode geologi, kebenaran umum skala waktu geologi telah diuji.

4. Umur Bumi dan Metorit

Penentuan umur bumi diketahui melalui data-data meteorit. Data batuan yang paling tua ditemukan di Greenland, Rhodesia, Minnesota, Kola Peninsula (Rusia Utara) yang berumur sekitar 3,7x10⁹ tahun. Ini sesuai dengan internal heat yang dihasilkan oleh unsur radioaktif terutama U²³⁵, lebih besar pada 4x10⁹ tahun yang lalu dibandingkan sekarang.

Sebuah model sederhana bumi diusulkan oleh A. Holmes dan F. G. Houtermans (1946).

Perkiraannya adalah bahwa pertambahan uranium sangat cepat. Bumi dipisahkan dalam beberapa subsistem (seperti core dan mantel) dengan rasio U/Pb yang berbeda-beda.

Teknik Rb/Sr menerangkan sejarah keberadaan meteorit.

5. Dating Sintesa Nuklir

Jenis radioaktif seperti U²³⁵, dengan half-lives 10⁹ atau kurang hidup lebih lama, ini merupakan bukti dari suatu proses sintesa nuklir, bahwa pembentukan mereka hanya sedikit dan tidak lebih dari 10¹⁰ tahun yang lalu.