سوال ۲۵۶ · زمین‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۱ · سوال ۲۵۶ · کلید رسمی سازمان سنجش
زمین‌شناسی · زمین‌شناسی · فصل ۱: آفرینش کیهان و تکوین زمین
کدام ویژگی مهم، عناصر پرتوزا را برای تعیین سن مطلق برخی وقایع گذشتهٔ زمین، مناسب کرده است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. در تعیین سن مطلق یا پرتوسنجی، از تبدیل عنصر پرتوزای «والد» به عنصر پایدار «دختر» برای اندازه‌گیری زمان گذشته استفاده می‌شود (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۸).
۲. شرط اصلیِ چنین ساعتی، قانون‌مند و قابل پیش‌بینی بودن واپاشی است. کتاب این ویژگی را با تعبیر «سرعت ثابت واپاشی» بیان می‌کند؛ بنابراین می‌توان از میزان پیشرفت واپاشی به زمان سپری‌شده پی برد (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۸).
۳. نیمه‌عمر، مدت لازم برای تبدیل نیمی از عنصر والد به عنصر دختر است. با مشخص‌شدن تعداد نیمه‌عمرهای سپری‌شده، سن نمونه از رابطهٔ زیر به دست می‌آید:
این رابطه نشان می‌دهد چرا منظم‌بودن روند واپاشی، مبنای تعیین سن است؛ نه جامدبودن فرآورده‌ها، فراوانی عنصر در سنگ‌ها یا زمان تشکیل‌شدن آن (زمین‌شناسی، صفحهٔ ۱۸).
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است پایداری عنصر دختر با جامدبودن آن اشتباه گرفته شود؛ اما پایداری هسته‌ای به حالت فیزیکی ماده مربوط نیست و جامدبودن، مبنای سن‌سنجی پرتوزا نیست.
- گزینهٔ ۲: ممکن است فراوانی عنصر پرتوزا با مناسب‌بودن آن برای سن‌سنجی یکی دانسته شود؛ اما عناصر پرتوزای مناسب در همهٔ سنگ‌ها فراوان نیستند و فراوانی نیز به‌تنهایی امکان محاسبهٔ زمان را فراهم نمی‌کند.
- گزینهٔ ۳: وجود واژهٔ «نیمه‌عمر» این گزینه را فریبنده می‌کند؛ اما نیمه‌عمر، مدت تبدیل نیمی از عنصر والد به عنصر دختر است، نه زمان تشکیل‌شدن عنصر.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش «سن زمین» در صفحهٔ ۱۸ کتاب را مرور کن؛ در سن‌سنجی پرتوزا، یک تغییر هسته‌ای نقش ساعت طبیعی را دارد.
- برای اینکه این ساعت طبیعی قابل اعتماد باشد، روند تبدیل عنصر والد به دختر باید قانون‌مند و پیش‌بینی‌پذیر باشد؛ فراوانی یا حالت فیزیکی ماده کافی نیست.
- نیمه‌عمر به تبدیل‌شدن عنصر پرتوزا مربوط است، نه تشکیل‌شدن آن؛ گزینه‌ها را از نظر بیان ویژگیِ روند واپاشی مقایسه کن.