Diskussion:Uran-Blei-Datierung

Problem mit der Aussagekraft der Methode Ich habe versucht, in diesem Artikel einige Pro-Argumente für die Alterbestimmung zu finden, stoße aber auf den Satz "Voraussetzung dieser Methode ist, dass das Uranisotpenverhältnis bekannt und homogen ist", von dem alles abhängt, der aber irgendwie nicht beantwortet wird.

Kann der Artikel so "verbessert" werden, dass klar wird, ob - und wenn, warum - das Uranisotopenverhältnis bekannt ist? Insbesondere wäre interessant zu erfahren, woher man das Uranisotopenverhältnis von vor mehreren Milliarden Jahren kennt, denn mir scheint das für die Altersbestimmung wichtig zu sein, auch wenn ich mich mit den Hintergründen nicht auskenne.

André

Der Punkt mit der Homogentitaet steht eigentlich schon im Artikel unter dem Abschnit "Konkordiadiagramm". Das ist so eine Art strenger Konsistenztest. Wenn gemessenen Daten eine Probe dort eingezeichnet werden und sie auf der Konkordia liegen, kann man praktisch davon ausgehen, dass die noetigen Voraussetzungen gegeben sind.

Das heutige Uranisotopenverhaeltnis ist bekannt und und kann diekt an Meteoriten und terrestrische Proben bestimmte werden. Nach dem Zerfallsgesetz ist es kein Problem daraus einfach das Verhaeltnis vor mehrere Milliarden Jahren auszurechnen, obwohl es fuer die Altersbestimmung eigentlich nicht direkt wichtig ist, da in der Formel (siehe Artikel) nur das heutige Verhaeltniss eingeht. --Nost 17:00, 8. Dez. 2006 (CET)

Diese merkwürdige Terminologie "Konkordiadiagramm" finde ich eigentlich nur verwirrend. Das Prinzip der Messung ist doch ganz einfach. Ein Uranisotop zerfällt mit bekannter großer Halbwertszeit in ein Bleiisotop. Dieser Zerfall ist eigentlich eine ganze Zerfallskette, was jedoch unerheblich ist, da die Folgezerfälle alle praktisch unmittelbar nach dem Zerfall des Urans erfolgen.

$N_{Pb}(t)=N_{U}(t=0)*\left(1-exp(-\lambda t)\right)=N_{U}(t)\left(exp(\lambda t)-1\right))$

Falls tatsächlich zum Zeitpunkt t=0 nur Uran und kein Blei vorhanden war und auch kein Blei oder Uran abhanden gekommen ist, ist die Sache ganz einfach. Die Zeit lässt sich aus dem heutigen Verhältnis von Blei zu Uran bestimmen.

$t={\frac {1}{\lambda }}ln\left(1+{\frac {N_{Pb}(t)}{N_{U}(t)}}\right)$

Das Problem ist nur, dass geprüft werden muss, ob die Voraussetzungen auch tatsächlich gelten. Dabei kann man sich zur Nutze machen, dass zwei verschiedene Uranisotope gibt, die zu zwei verschiedenen Bleiisotopen zerfallen. Die Zeit kann daher nach zwei Formeln berechnet werden. Stimmen beide Werte überein, ist es wahrscheinlich, dass die Voraussetzungen zutreffen. --84.59.61.243 22:53, 6. Sep. 2007 (CEST)

Ja, und dazu kann das Verhältnis ²⁰⁶Pb/²³⁸U gegen das Verhältnis ²⁰⁷Pb/²³⁵U aufgetragen werden. Sind die Voraussetzungen erfüllt, kann aus dem Verhältnis ²⁰⁶Pb/²³⁸U eine Zeit berechnet werden und daraus auch das Verhältnis ²⁰⁷Pb/²³⁵U. Die beiden Verhältnise sind also nicht unabhängig sondern lassen sich auseinander berechnen. Liegen die gemessen Werte aus dieser Theoriekurve dem "Konkordiadiagramm" ist dies ein Beleg, dass die Voraussetzungen erfüllt sind. Die Steigung im "Konkordiadiagramm" ist

${\frac {exp\left(\lambda _{238}t\right)-1}{exp\left(\lambda _{235}t\right)-1}}$

Dies ergibt für kleine Zeiten gerade das Verhältnis der Zerfallskonstanten. Für große Zeiten nähert sich die Steigung null, so dass die Kurve flach verläuft. Zur weiteren Überprüfung können auch die weiteren Bleiisotope herangezogen werden. Es gibt zudem eine Reihe weitere Verfahren zur Altersbestimmung. Das Alter der Erde liegt übereinstimmend bei 4,5 Millarden Jahren.

In der Tat gibt es eine Menge langlebiger Isotope, die zusammen mit ihren Zerfallsprodukten zur Altersbestimmung dienen können. Diese verschiedenen Verfahren kommen übereinstimmend zu dem Ergebnis, dass die ältesten Funde auf der Erde mindestens 4,5 Millarden alt sind. An diesem Ergebnis gibt es keine Zweifel. Dieses Ergebnis ist mit den meisten kosmologischen Theorien (egal ob naturwissenschaftlich oder aus der Religion begründet) nur schwer zu vereinbaren, weshalb es häufig in Zweifel gezogen wird. Die Messergbnisse sind jedoch eindeutig. --13:24, 7. Sep. 2007 (CEST)

Mit der heutigen naturwissenschaftlichen Standartkosmologie ist dieses Alter bestens zu vereinbaren, deswegen wird es auch von praktisch keinem ernstzunehmenden Wissenschaftler mehr in Zweifel gezogen. 84.156.86.196 19:49, 12. Sep. 2007 (CEST)

Das Alter des Universums ist nach der Urknalltheorie von der Expansion des Universum näherungsweise gleich dem Kehrwert der Hubblekonstante. Nach der ursprünglichen Schätzung durch Hubbel wäre das Alter des gesamten Universums geringer als das Alter der Erde, also mit den eindeutigen Ergebnissen der Uran-Blei-Datierung völlig unvereinbar. Die Hubblekonstante wird daher heute um fast eine Größenordnung kleiner abgeschätzt, so dass der Wert nicht mehr eindeutig im Widerspruch zu Messungen steht. Allerdings erscheint das Alter des gesamten Universums mit 13,7 Milliarden Jahren noch immer vergleichsweise erstaunlich klein. Insbesondere kann die Entstehung schwerer Elemente bis zum Uran in dieser Zeitspanne durch die Urknalltheorie überhaupt nicht schlüssig erklärt werden. Die Hubbelkonstante ist auf der anderen Seite derart klein geworden, dass sehr verwunderlich erscheint wie diese von Hubbel überhaupt entdeckt werden konnte. Erst viele hunderttausend Lichtjahre entfernte Objekte, deren Entfernung gar nicht mehr verlässlich bestimmt werden kann, zeigen eine Rotverschiebung, die durch die vermeintliche Expansion des Universums erklärt werden könnte. --84.59.62.11 22:48, 24. Sep. 2007 (CEST)

Die Hubble Konstante wird nicht "kleiner abgeschaetzt" um irgendeinen Widerspurch zu verschleiern (wie du offenbar suggerieren willst), sondern sie wurde inzwischen mit mehreren unterschiedlichen modernen Methoden auf ca. 75 km/s/Mpc gemessen. Das entspricht einem Alter des Universums im heutigen Standardmodell von rund 14 Milliarden Jahren; bestens Vereinbar mit den 4.6 Milliarden Jahren fuer die Erde aus den U-Pb Messungen. Die höheren Werte von Hubble vor 80 Jahren kamen deshalb, weil er falsche Annahmen ueber die Hellikeit gewisser Sterntypen machte. Nun, weil die Entfernung mit seine falschen Annahme systematisch verschoben waren konnte kamm er eben auch zu dem zu hohen Wert, aber seine Methoden waren gut und genau genug um auch bei einer Hubble konstante von 75 km/s/Mpc auf einen linearen Zusammenhang zwischen Entfernung und Rotverschiebung zu schliessen; und das war seine wesentliche Entdeckung. Ich sehe nicht, was da verwunderlich waere (es sei den für bibelglaubige Junge-Erde-Kreationisten). Natürlich kann auch die Entstehung von schweren Kernen wie Uran durch Supernovaausbrueche und den r-Prozess (Nukleosynthese) erklärt werden. 90.5.208.174 03:51, 26. Sep. 2007 (CEST)

Ich möchte hier auf die Richtlinien (Wikipedia:Was_Wikipedia_nicht_ist) - insbesondere Punkt 3 und 5 - hinweisen. Diskussion haben primär der Verbesserung des Artikels zu dienen. Deswegen habe ich den letzten neubegonnen Diskussionabschnitt auf die Diskussionseite der IP verschoben, da sie mit dem Artikel nichts mehr zu tun hatte.04:10, 27. Sep. 2007 (CEST) Nss 04:10, 27. Sep. 2007 (CEST)

Danke, aber ich bin stark an dieser Diskussion interessiert und finde die Diskussionseite der IP nicht, bzw. ohne Inhalt! Ich hoffe nicht, dass sie inzwischen gelöscht wurde --134.76.54.136 11:09, 10. Mai 2012 (CEST)

Verständnisproblem

Als Laie habe ich immer noch ein grundsätzliches Verständnisproblem dieser Methode.
Bei der C14-Methode nimmt ja die Probe ab dem "Todeszeitpunkt" nicht mehr am Ausgleich der zerfallenden C14-Atome durch die Umgebung statt. Das Verhältnis von C14/C12 in toter Materie verringert sich kontinutierlich, wo hingegen in der großen Umgebung dieser Wert mehr oder weniger konstant bleibt. Und diesen Unterschied nutzt man zur Altersbestimmung.
Aber was ist bei der Uran-Blei-Datierung dieser Todeszeitpunkt und was unterscheidet den Zerfall im Gestein von dem in der "Umwelt"? Den einzelnen Uran-Atom ist es ja wurscht, ob sie sich im interstellaren Gas oder in einem Gesteinsbroken befinden. Wenn es keinen Unterschied macht, ob sich die verschiedenen Uran-Isotope im Gestein oder ausserhalb befinden, kann ich doch höchstens das Alter des Universums bestimmen, aber doch nicht das Alter eines "Felsbrokens"
Vielleicht kann mir ja ein Experte mal aufklären, wo mein Denkfehler liegt.
Gruß Ingo --Istiller (Diskussion) 16:57, 17. Feb. 2013 (CET)

Bei der Bildung von Gestein werden Uran und Blei in unterschiedlichen Mengen in die einzelnen Minerale des Gesteins eingebaut und die Blei-Uran Verhaeltnisse unterscheided sich daher vom interstellaren Gas. Wird zum Beispiel im einfachsten Fall ueberhaupt kein Blei (oder nur vernachlaessigbar wenig) in eine Mineralphase eingebaut wird die Uran-Blei Uhr praktisch komplett zurueck gesetzt. Blei das man heute in dieser Mineraphase findet muss nach der Bildung durch Zerfall von Uran entstanden sein. --MTYM (Diskussion) 17:44, 6. Apr. 2013 (CEST)

Diese Frage hab ich mir auch grad gestellt, was eigentlich diese "Uran-Blei-Uhr" eigentlich aussagt und wodurch sie wieder "zurückgestellt" wird, also auf "Alter=0".

Wenn ein Mineral mit einem "Uran-Blei-Alter" von x Jahren aufschmilzt und neu kristallisiert, ist doch das Verhältnis von Uran zu Blei, als auch der Uran- und Blei-Isotope untereinander das gleiche wie vorher.

Also irgendwie sollte der Artikel (und nicht die DS) diese Frage besser beantworten, finde ich. :-/ --RokerHRO (Diskussion) 13:22, 24. Mär. 2017 (CET)

Fehler in Formel

Nach meiner Meinung hat sich ein kleiner Fehler bei der Auflösung der Formel ${}^{206}\mathrm {Pb} ={}^{238}\mathrm {U} \cdot (1-e^{-\lambda _{238}t})$ nach t eingeschlichen.

Streng mathematisch kommt

$t={\frac {1}{\lambda _{238}}}ln\left({\frac {1}{1-{\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}}}\right)$ heraus.

Dies kann nur unter der Annahme dass ${\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}\ll 1$ ist mit

$t\approx {\frac {1}{\lambda _{238}}}ln\left(1+{\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}\right)$

abgeschätzt werden. Das Gleichheitszeichen sollte also im Artikel in ein Appoximations-Zeichen geändert werden.

Fehler in den Formeln zur Berechnung des Probenalters aus Isotopenverhältnis Pb207/U235 und Pb206/U238

Der Abschnitt

Die ersten zwei Methoden ergeben sich direkt aus der Umformung des jeweiligen Zerfallsgesetzes:

$t={\frac {1}{\lambda _{238}}}\cdot \ln \left(1+{\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}\right)$

$t={\frac {1}{\lambda _{235}}}\cdot \ln \left(1+{\frac {{}^{207}Pb}{{}^{235}\mathrm {U} }}\right)$

ist erstens missverständlich formuliert und zweitens sind die Formeln so nicht richtig geschrieben.

Formt man

${}^{206}\mathrm {Pb} ={}^{238}\mathrm {U} \cdot (1-e^{-\lambda _{238}t})$

nach der Zeit $t$ um, so erhält man

$t={\frac {-1}{\lambda _{238}}}\cdot \ln \left(1-{\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}\right)$

oder, wenn man sich an dem Minus vor der Eins stört:

$t={\frac {1}{\lambda _{238}}}\cdot \ln \left({\frac {1}{1-{\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}}}\right)$

Die Formel, welche im Artikel erwähnt wird, ist eine Näherung wenn gilt

${\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}<1$

Diese Näherung ist hier gar nicht nötig und sie erschwert die Leseverständlichkeit des Artikels. Weiter wird diese Näherung im Artikel nicht erwähnt und das Gleichheitszeichen in der Formel im Artikel ist nicht korrekt: Wenn man diese Näherung macht, dann muss man schreiben:

$t\approx {\frac {1}{\lambda _{238}}}\cdot \ln \left(1+{\frac {{}^{206}\mathrm {Pb} }{{}^{238}\mathrm {U} }}\right)$

Will man diese Näherung machen, muss zuerst gezeigt werden, dass dieses Vorgehen für das Isotopenverhältnis Pb206/U238 berechtigt ist. Da U238 eine Halbwertszeit von 4.5 Milliarden Jahren aufweist, ist das der Fall da zumindest für irdische Proben das Verhältnis Pb206/U238 immer kleiner als 1 sein wird. Beim Isotopenverhältnis Pb207/U235 bei einer Halbwertszeit von U235 von 700 Millionen Jahren ist schon nach einer Dauer von 700 Millionen Jahren (geschlossenes System vorausgesetzt) Pb207/U235=1. Daher ist die besagte Näherung für diese Isotope nur für Proben gültig, welche deutlich jünger sind als 700 Millionen Jahre. Auch das wird im Artikel nicht erwähnt. --HalloSchmarrn (Diskussion) 21:00, 28. Mai 2020 (CEST)