こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

 

 

化石は生きていた動物などが死んで、土の中で石のようになったものですね。

恐竜の化石などがみつかると、およそ何年前の恐竜の化石だ、という感じで、

恐竜が死んだ年が調べられますね。

 

どうやって、化石の年がわかるのでしょうか？

ちょっと不思議ですね。調べてみます。

 

その前に、生きものの体を作っている材料の炭素（たんそ）のしくみについてみてみます。

炭素（たんそ）は、鉛筆の芯や、炭など、にたくさん含まれています。

私たちの体の中では、体のもとになるたんぱく質の中にいます。

 

炭素（たんそ）は小さい小さい粒です。

その構造は、中心に原子核（げんしかく）がいて、そのまわりを電子（でんし）が飛び回っています。

中心の原子核（げんしかく）には、陽子（ようし）という粒と中性子（ちゅせいし）という粒がだんごのようになって住んでいます。

 

炭素（たんそ）の原子核（げんしかく）には、

陽子（ようし）の粒が、６個、

中性子（ちゅせいし）の粒が、６個、住んでいてだんごじょうたいになっています。

電子（でんし）の数は、陽子（ようし）の粒と同じ、６個になります。

こうのような炭素（たんそ）の原子（げんし）が、地球では、９９％ですが、

たまに、太っちょの炭素（たんそ）の原子（げんし）がいます。

中性子（ちゅせいし）の粒がすこし多い、太っちょの炭素（たんそ）なのです。

中性子（ちゅせいし）の粒の数が、１つ多い７個の炭素（たんそ）と、

中性子（ちゅせいし）の粒の数が、２つ多い８個の炭素（たんそ）がいます。

この太っちょ炭素（たんそ）のうち、中性子（ちゅせいし）の粒の数が、２つ多い８個の炭素（たんそ）が、

化石の年を計算するのに使われます。

 

太っちょ炭素（たんそ）は中性子（ちゅせいし）の粒の数が多くて、

たまに、中性子（ちゅせいし）の粒が、電子（でんし）の粒を放出して、

陽子（ようし）の粒に変身してしまうのです。

 

そうすると残った炭素（たんそ）は、

陽子（ようし）の粒の数が、６＋１＝７個、となります。

 

原子核（げんしかく）の中の陽子（ようし）の数が７個のモノは、窒素（ちっそ）です。

太っちょ炭素（たんそ）は、窒素（ちっそ）へと変わってしまうのです。

太っちょ炭素（たんそ）が、窒素（ちっそ）へと変わって、

太っちょ炭素（たんそ）の数が、半分になるまで、５７００年かかると分かっています。

最初に３２個の太っちょ炭素（たんそ）があったとすると、５７００年後に、１６個に減ってしまいます。

さらに５７００年たつと、８個に減ってしまいます。

さらに５７００年たつと、４個に減ってしまいます・・・

この特徴が、化石の年を計算するのに使われます。

 

生きものは、生きているとき食べ物をたべます。このときに、炭素（たんそ）を体に取り込みます。

そして呼吸して、二酸化炭素（にさんかたんそ）にして、空気中に吐き出します。

そして、植物が、その二酸化炭素（にさんかたんそ）と光から、でんぷんとつくりだします。

その植物を動物がたべて、その動物を私たちがたべて・・と炭素（たんそ）は循環をくりかえします。

つまり、生きている生きものの体の中にある、太っちょ炭素（たんそ）は、だいたい一定で変わらないのです。

 

ところが、生きものが死んでしまうと、食べ物をたべてとりこむ太っちょ炭素（たんそ）がなくなるし、

呼吸で外にはきだしたりもしないので、

太っちょ炭素（たんそ）の循環が止まってしまいます。

体のなかに残された太っちょ炭素（たんそ）は、

５７００年たつと、半分になるということを繰り返していきます。

空気のなかにある太っちょ炭素（たんそ）の数はいつも一定で、その数は調べることができます。

空気のなかにある太っちょ炭素（たんそ）を仮に、３２個だと仮定すると、

そして、死んだ生きものの中の太っちょ炭素（たんそ）の数を数えて、

比較すると、何年前に死んだのかが分かるようになります。

 

死んだ生きものの中の太っちょ炭素（たんそ）の数が３個だっとすると、

 

３２個の半分が１６個、ここまで５７００年かかる
１６個の半分が８個、ここまで５７００年×２＝１１４００年かかる
８個の半分が４個、ここまで５７００年×３＝１７１００年かかる

 

だからだいたい、２万年前にで死んだ生きものだと分かるようになります。

こうやって、化石の年を計算していだんですね。

炭素（たんそ）にもたまに太っちょがいて、それが、窒素（ちっそ）へ変身するとは、

宇宙の仕組みは不思議ですね。

【みんなの科学研究所】　理念：好奇心から生まれるしあわせ

蛯原ようすけ　

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