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신뢰할 수 없는 방사성 동위원소 연대측정 시계
(More Fluctuations Found in Isotopic Clocks)
Brian Thomas

    방사성 동위원소(radioactive isotopes)를 사용하여 암석의 연대를 측정하는 방법은 그 시계가 먼 과거에도 현재의 속도와 동일한 속도로 째깍거리며 갔을 것이라는 가정에 의해서 이루어진다. 그러나 비교적 최근에 과학자들은 지르콘 결정에서 과도한 헬륨(excess helium)과[1] ‘고아’ 방사성 후광('orphaned' polonium radiohalos)을 발견했다[2]. 이것은 흔히 암석의 연대측정에 사용되는 방사성 동위원소의 붕괴속도가 과거에 극적으로 가속되었음을 의미하는 것이다. 심지어 오늘날에도 연구자들은 방사성 동위원소의 붕괴속도가 적지만 상당히 변동되는 것을 발견하고 있다. 이러한 사실은 과거에 방사성 동위원소의 붕괴속도가 오늘날과는 매우 달랐을 것이라는 주장에 신뢰성을 더해주고 있다.


한 표준 방사성 동위원소 시계는 우라늄 동위원소(uranium isotopes)의 붕괴율을 사용한다. 우라늄은 자발적으로 천천히 납(lead, Pb)으로 붕괴된다. 두 개의 다른 우라늄 동위원소인 235U와 238U은 다른 속도로 납으로 붕괴된다. 지질학자들은 이들 사이의 비율은 일정하다고 가정한다. 그래서 두 우라늄 동위원소의 량이 측정된다면 이들의 연대를 간단하게 평가할 수 있다고 말한다.

물론, 이 연대측정 방식은 238U와 235U의 오늘날의 붕괴속도가 과거에도 항상 일정했을 것이라고 가정에 기초한다. 또한 두 동위원소의 상대적 양이 항상 일정했을 것이라는 가정에도 기초하고 있다. Physics Today 지의 편집자인 요한나 밀러(Johanna Miller)는 최근에 이렇게 썼다. ”표준 Pb-Pb 연대측정 방법은 238U/235U 비율을 (불확실성 제로로) 137.88로 사용한다. 그러나 몇몇 최근 연구들은 이 수치에 의구심을 가지고 있다”[3]

밀러는 우라늄 비율(가벼운 235U에 대한 무거운 235U의 비율)이 일정하지 않음을 발견했던 한 실험을 인용했다. 연구 저자는 썼다. ”우리의 관측은 우라늄과 U-Th-Pb 시계들에게 직접적인 타격을 줄 것이다.” 이것은 우라늄 붕괴에 의해서 '결정된' 연대들이 수정될 필요가 있음을 의미한다.[4]

또 다른 연구는 우라늄 비율의 자연적 변화(natural variation)를 보고했다. 저자들은 자연적 과정들이 동위원소들을 서로 분리시키고, 그 비율을 다르게 한다고 제안했다. 그렇다면 그 비율이 항상 일정했을 것이라는 가정 하에 평가된 연대는 잘못될 수 있는 것이다. 저자들은 이렇게 썼다. ”자연에서 238U/235U 변동의 발견은 U-Pb 시계의 정확성 및 정밀성에 관한 의미를 가지는 것이다. 우라늄 동위원소 성분에 대한 관측된 총 범위는 207Pb/206Pb 시계에서 젊은 U-함유 광물에서는 3백만 년, 30억년 된 광물에서는 2백만 년에 이르는 변동을 만들 수 있다.”[5]  

30억 년에서 2~3백만 년은 크지 않은 수치이다. 그래서 이미 발표된 암석 연대들에서 이들 새로운 오류 범위를 반영하여 조정한다하여도 평가된 수십억 년의 연대들은 교체되지 않을 것이다. 그러나 오늘날의 비교적 약한 자연적 과정들이 동위원소 비율에 영향을 미쳤다면, 지르콘 결정에서 과도한 헬륨과 고아 방사성 후광이 의미하는 것처럼, 고대에는 훨씬 더 맹렬한 과정들이 이 비율과 속도에 영향을 줄 수 있었을 것이다.

우라늄보다 드물게 사용되는 또 다른 방사성 동위원소 시계는 사마륨 동위원소(samarium isotope)가 네오디뮴(neodymium)으로 붕괴하는 것을 이용한 시계이다. 2012년 Science 지는 사마륨의 붕괴속도를 재평가한 연구를 게재했는데, 연대측정 방법에서 붕괴속도가 ”현재 사용되는 수치”보다 66% 빠르게 발생하는 것을 발견했다.[6] 이것은 거대한 차이였다! 그것은 사마륨 동위원소로 평가된 모든 암석 연대들이 재평가되어야만 한다는 것을 의미한다.  

또한, 퍼듀 대학의 연구자들은 지구-태양 관계가 핵붕괴 속도를 변경하는 것에 의존하여, 태양 플레어 경고 시스템에 대한 한 특허를 출원했다. 퍼듀 대학 뉴스는 ”발전된 태양 폭발 경고 시스템은 인공위성과 전자장비 회사에서 충격을 최소화하고, 태양폭발 동안에 방출되는 치명적인 강력한 방사선으로부터 우주비행사를 보호할 수 있는 조치들을 취할 수 있도록 해줄 것이다.”라고 보도했다.[7] 그들의 발명은 54Cr(chromium 54)으로 붕괴되는 54Mn(manganese 54)의 붕괴속도 변화를 감지하는 것에 의존하고 있었다. 연구자들은 태양 표면의 대폭발 하루 정도 전에 붕괴속도의 변화가 일어나는 것을 관측했다.

심지어 방사성탄소 연대측정(carbon dating)도 곤란한 지경에 처해 있다. 일반적으로 방사성탄소 연대측정 방법은 수만 년 이내로 생각하는, 탄소를 함유한 물체에 대해 연대측정을 실시할 때 사용된다. 방사성탄소 동위원소(14C)는 너무도 빨리 붕괴되어(반감기 5,730년) 1백만 년 이상 된 물체에서는 존재해서는 안 된다.[8] 최근에 나무 나이테와의 상호관련 연구에서 14C의 농도가 상승되어 있는 것이 관측됐고, 그 올라간 스파이크를 미확인된 '대대적인 우주적 사건(massive cosmic event)' 탓으로 돌리고 있었다.[9] 만약 자연적 과정이 방사성탄소 동위원소 비율을 변경시킬 수 있었다면, 왜 우리는 그 비율이 과거에도 항상 동일했을 것이라는 가정에 기초한 연대측정 결과를 신뢰해야 하는가?

과학적 관측 결과들은 방사성 동위원소 연대측정 시계들이 신뢰할 수 없는 것으로 나타나고 있다.[10] 세속 과학자들이 의존하고 있는 방사성 동위원소의 붕괴속도와 비율은 과거에 변할 수 있었고, 심지어 비교적 평온한 오늘날의 지표면에서도 변하고 있다. 대격변적이었던 노아 홍수 동안에, 측정할 수 없을 정도의 막대한 양의 용암들이 지표면으로 분출되고 홍수물이 모든 것들을 오염시켰을 그 때에, 방사성 동위원소 시계는 훨씬 훨씬 빠르게 째깍거리며 돌아갔을 것이다.[11]


References

1. Humphreys, D.R. 2005. Young Helium Diffusion Age of Zircons Supports Accelerated Nuclear Decay. In Radioisotopes and the Age of the Earth: Results of a Young-Earth Creationist Research Initiative, Vol. 2. Vardiman, L. et al., eds. El Cajon, CA: Institute for Creation Research and Chino Valley, AZ: Creation Research Society.
2. Gentry, R.V. 1974. Radiohalos in a Radiochronological and Cosmolocial Perspective. Science. 184 (4132): 62-66.
3. Miller, J. 2012. Time to reset isotopic clocks? Physics Today. 65 (6): 20-21.
4. Stirling, C.H. et al. 2007. Low-temperature isotopic fractionation of uranium. Earth and Planetary Science Letters. 264 (1): 208-225.
5. Weyer, S. et al. 2008. Natural fractionation of 238U/235U. Geochimica et Cosmochimica Acta. 72 (2): 345-359.
6. Kinoshita, N. et al. 2012. A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System. Science. 335 (6076): 1614-1617.
7. Venere, E. New system could predict solar flares, give advance warning. Purdue News. Posted on purdue.edu, August 13, 2012.
8. Despite this, 90 instances of C-14 in supposedly million-year-old earth materials were reviewed and 10 more were presented in Baumgardner, J.R. et al. 2003. Measurable 14C in Fossilized Organic Materials: Confirming the Young Earth Creation-Flood Model. In Proceedings of the Fifth International Conference on Creationism. R.L. Ivey, ed. Pittsburgh, PA: Creation Science Fellowship, Inc., 127-142.
9. Lovett, R. A. Mysterious radiation burst recorded in tree rings. Nature news. Posted on nature.com June 3, 2012, accessed August 10, 2012.
10. Austin, S.A. 2005. Do Radioisotope Clocks Need Repair? Testing the Assumptions of Isochron Dating Using K-Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, and Pb-Pb Isotopes. In Radioisotopes and the Age of the Earth: Results of a Young-Earth Creationist Research Initiative, Vol. 2.Vardiman, L.et al., eds. El Cajon, CA: Institute for Creation Research and Chino Valley, AZ: Creation Research Society.
11. When heated to plasma, bare nuclei of rhenium radioisotopes decay a billion times faster than normal. See Bosch, F. et al. 1996. Observation of Bound-State β- Decay of Fully Ionized 187Re: 187Re- 187Os Cosmochronometry. Physical Review Letters. 77 (26): 5190-5193.

출처 : ICR News, 2012. 8. 17.
URL : http://www.icr.org/article/6957/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 방사성 동위원소 연대로 1/3이 더 젊어진 행성들의 나이 : 사마륨-146의 반감기는 이전 평가의 66% 였다. (Planetary Radiometric Dates 1/3 Younger)
2. 방사성 동위원소 붕괴 속도의 변동이 또 다시 확인되었다. (Fluctuations Show Radioisotope Decay Is Unreliable)
3. 지질학적 연대측정을 뒤집는 발견 : 지르콘 결정들은 서로 다른 연대를 나타냈다. (Discovery Upsets Geological Dating)
4. 태양이 방사성 동위원소의 붕괴 속도를 변화시킨다. (The Sun Alters Radioactive Decay Rates)
5. 방사성 동위원소 연대측정 방법의 부정확성이 공식적으로 제기됐다. (It's Official: Radioactive Isotope Dating Is Fallible)
6. 오래된 지구 연대를 믿는 것은 진화론을 수용하는데 영향을 미치고 있었다. (Students’ Perceptions of Earth’s Age Influence Acceptance of Human Evolution)
7. 방사성 붕괴 속도는 안정적이지 않다. : 캐비테이션은 토륨의 붕괴 속도를 1만 배 가속시켰다. (Radioactive Decay Rates Not Stable)
8. 지구의 나이 논쟁에 있어서 열쇠 : 노아 홍수는 장구한 시간과 양립될 수 없다 (The Key to the Age of the Earth)
9. 지구상에서 가장 오래된 암석의 연대는 틀렸다. (Earth's Oldest Rock Has the Wrong Date)
10. 방사성 동위원소 연대측정법
11. 두 모래시계 이야기 : 방사성동위원소 연대측정과 헬륨 문제 (A Tale of Two Hourglasses)
12. ICR이 방사성동위원소 연대측정의 유효성에 도전하다. : RATE 프로젝트의 결과 보고 1 (ICR Challenges Validity of Radiometric Dating)
13. 방사성 붕괴의 10억 배 가속이 실험실에서 증명되었다 (Billion-fold Acceleration of Radioactivity Demonstrated in Laboratory)
14. 폴로늄 방사성후광 : 실험되고 입증된 그들의 형성 모델 Polonium Radiohalos : The Model for Their Formation Tested and Verified
15. 과거에 가속화됐던 방사성붕괴 속도 (Accelerated radioactive decay in the past)
16. 방사성 연대측정과 순환논법 (Radiogenic Dating and Circular Logic)
17. 데스 밸리에서 지질학자들의 추정 연대는 750%나 틀렸다. (Geologists 750% Wrong in Death Valley)
18. 방사성탄소(C-14) 연대측정은 지구의 나이가 오래 되었음을 입증했는가? (Does carbon dating prove the Earth is millions of years old?)
19. 다이아몬드 내의 방사성탄소는 수십억 년의 연대를 거부한다. (Diamonds: a creationist’s best friend Radiocarbon in diamonds: enemy of billions of years)
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48. 방사성탄소 연대측정은 오래된 지구 연대를 부정한다. : 고대 시료에 존재하는 C-14을 설명해보려는 시도의 실패 (Radiocarbon Dating Can't Prove an Old Earth)
49. 진화론의 확산과 지구 나이의 변화 : 장구한 연대가 결정되는 과정을 추적한 책 ‘연대측정 게임’ (Western culture and the age of the earth. Review of ‘The Dating Game’ by Cherry Lewis)
 
 
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