인류 진화의 연대를 재는 과학의 자 (1)

인류 진화의 연대를 재는 과학의 자 (1)

-<연대측정법>이 밝힌 것-

 

 

 

인류의 진화를 이해하기 위한 최대의 정보원은 인골 화석이다. 화석을 오랜 차례로 배열함으로써 인류의 얼굴이나 신체의 구조가 어떻게 변화해왔는가 혹은 어떻게 환경의 변화에 대응해왔는가를 읽어낼 수가 있다. 그것은 어떻게 해서 화석의 차례를 정하면 좋을 것인지에 매었다.

같은 장소에서 출토된 화석이라면 하층에 있는 것이 오래다고 하는 지질학의 원리를 응용할 수 있다. 혹은 함께 출토하는 동물의 화석이 실마리가 될는지 모른다. 그러나 그 지층이나 화석이 몇 백만 년 전 것인지를 알기 위해서는 어떻게 하면 좋을 것인가?

이럴 때에 화석이나 유적의 연대를 결정하는 방법을 연대측정이라 부른다. 인류 진화학사상 포인트가 된 연대측정법 몇 가지에 대하여 이야기 하고자 한다.

 

천연의 모래시계 <방사성동위체>

 

방사성 원소에는 모래시계와 같이 시간을 재는 데에 응용할 수 있는 성질이 있다. 우란이나 칼륨, 탄소 등 여러 가지의 방사성원소가 연대측정에 이용되고 있다.

방사성동위원소란 불안전한 원자핵이 방사선을 내면서 다른 원소로 변화하는 성질을 가진 원소를 말한다. 물질을 구성하고 있는 원소의 내부에는 원자핵과 전자가 존재한다. 다시 원자핵의 내부에는 정의 전기를 띤 양자와 대전하고 있지 않은 중성자라는 2종류의 입자가 포함된다. 그래서 같은 원소 중에 존재하는 무게(원자핵에 포함된 중성자의 수)가 다른 원자를 동위원소라 부른다.

탄소나 산소라는 원소의 화학적 성질은 원자핵의 둘레를 돌고 있는 전자의 수로 결정된다. 동위원소에서는 원자핵의 무게는 다르지만 전자의 수는 같으므로 물질로서의 성질에는 틀림이 없다. 그러나 중성자의 수가 증가해가면 원자핵이 안정한 상태로 있을 수 있는 조건이 조금씩 붕괴해간다. 불안정한 원자핵은 원자를 구성하는 입자를 방출하면서 다른 원소로 변화해간다. 이러한 현상을 방사괴변이라 하고 이 붕괴로 튀어나오는 입자를 방사선이라고 부른다.

어떤 방사선원소가 언제 방사괴변 할 것인지를 물리적으로 예상할 수는 없다. 그러나 방사성동위원소를 집단으로 보면 어떤 통계적인 법칙이 있음이 알려지고 있다. 어느 원소가 붕괴할 것인지는 모르지만 집단으로 보면 일정한 시간에 절반이 괴변한다는 재미있는 성질이다.

각각의 방사성원소에는 절반이 되는 특유의 시간이 있으므로 이 시간을 반감기라 한다.(계속됨)

일본어원문=人類進化の年代を測る科学のモノサシ「年代測定法」が明らかにしてきたものとは

출처=https://news.yahoo.co.jp/articles/2bd3c6ae67e937e80aee5d1b39f3aa61be886f1a