방사성 탄소 동위원소 연대 측정법 – Q&A(2)

이충현역, ACT뉴스 2018년 1월

 

 

 

방사성 탄소동위원소를 이용한 연대 측정 원리

 

다음 질문은, 어떻게 과학자들이 이러한 지식을 사용하여 사물의 연대를 측정하느냐 하는 것입니다. 만약 ¹⁴C가 오랜 기간에 걸쳐 일정한 비율로 형성되었고 생물권으로 계속해서 섞여 들어왔다면, 대기 중의 ¹⁴C 농도는 일정하게 유지되었을 것입니다. 만약 이 농도가 일정하다면, 살아있는 동식물들 내부의 ¹⁴C의 농도 또한 일정할 것입니다. 여기에 사용된 논리는, 어떠한 생명체가 살아 있기만 하다면, 그것은 계속해서 몸 안에서 ¹⁴N으로 붕괴되지만 ¹⁴C를 새로 공급받을 것이라는 것입니다.

 

그러나, 동식물들이 죽은 뒤에는 그것들은 방사성 붕괴에 의해 파괴된 원소를 대체하지 못합니다. 대신, 그들 몸 안의 탄소 동위원소는 느리게 붕괴해 감으로, ¹⁴C와 정상적 탄소 원자의 비율은 시간이 흐름에 따라 줄어들 것입니다.

 

우리가 매머드의 두개골을 발견했고 우리가 얼마나 오래 전에 그것이 살았었는지 결정하기 원한다고 가정해 봅시다. 우리는 실험실에서 얼마나 많은 ¹⁴C가 두개골에 남아 있는지 측정할 수 있습니다. 만약 우리가 매머드가 처음에 오늘날 살아있는 동물들과 같은 양의 ¹⁴C를 그 뼈에 가지고 있었다고 가정하면, 붕괴 속도 역시 알고 있기 때문에, 우리는 매머드가 얼마나 오래 전에 죽었는지 계산할 수 있습니다. 이론적으로는 매우 쉽습니다.

 

이러한 연대 측정법은 또한 모래시계의 원칙과 비슷합니다. 최초 위쪽에 담겨있는 모래 입자는 살아 있는 매머드가 죽기 직전 포함하고 있던 ¹⁴C의 양을 나타냅니다. 그것은 오늘날 살고 있는 코끼리 안의 ¹⁴C의 갯수와 같다고 가정됩니다. 시간이 흐르면, 모래 입자들은 아래편으로 떨어지게 되며, 위에 남은 모래 입자의 새로운 개수가 바로 우리가 매머드의 두개골을 찾았을 때 두개골에 남아 있던 ¹⁴C를 나타내는 것입니다. 위쪽에 있던 처음의 모래 입자와 나중의 모래 입자의 숫자의 차이가 바로 매머드가 죽은 뒤, ¹⁴N으로 붕괴한 ¹⁴C의 갯수를 나타내는 것입니다. 모래가 떨어지는 속도를 잴 수 있기 때문에 (탄소 동위원소의 붕괴 속도를 나타내는), 우리는 ¹⁴C가 붕괴하는 데 얼마나 많은 시간이 걸렸는지를 계산할 수 있고, 그것이 매머드가 죽은 시점이 되는 것입니다.

 

이것이 방사성 탄소 동위원소법이 작동하는 방식입니다. 그리고 ¹⁴C의 반감기가 단지 5,730년에 불과하므로, 탄소를 포함한 물질의 탄소 동위원소 연대 측정은 단지 몇 천 년의 결과만을 내놓을 수 있고, 하나님의 역사의 목격담인 성경에 제시된 지구의 역사에 관한 세계관과 상충되는 몇 백만 년 이상 되는 연대를 내놓을 수 없습니다.

 

사람들은 방사성 탄소 동위원소 연대 측정법이 유기 물질의 연대를 측정하는 데 쓰일 수 있으므로, 방사성 탄소는 화석의 연대를 측정하는 데 쓰일 수 있을 것이라 생각할 것입니다. 결국, 우리는 얼마나 많은 방사성 탄소가 어떤 동물의 몸 안에 남아 있느냐 하는 것에 기초하여, 그것이 얼마나 오래 전에 살았는지를 추정할 수 있을 것입니다.

 

 

화석에서 방사성 탄소 동위원소가 확인되다

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지난 몇 년간, 창조론을 믿는 과학자들은 그들 나름대로 화석 안의 방사성 탄소에 대한 연구를 해왔습니다. 3천2백만 년에서 2억5천만 년이나 되었다고 “여겨지는”, 올리고세와 에오세, 백악기, 쥐라기, 트라이아스기, 그리고 페름기의 암석층에서 나온 화석화된 나무들 모두는 검출가능한 방사성 탄소를 함유하고 있었고, 20,700년에서 44,700년에 해당하는 “연대”를 나타냈습니다(창조론을 믿는 지질학자들은 조심스러운 재보정을 거치면 이러한 매우 “젊은” 연대들이 10,000년 이하로 될 것이라고 믿습니다).

 

비슷하게, 4천만 년에서 3억2천만 년이나 되었다고 “여겨지는” 에오세로부터 펜실베니아기에 해당하는 미국의 석탄층에서 조심스럽게 채취된 석탄 샘플 역시 모두 비슷한 방사성 탄소를 함유하고 있었고, 48,000년에서 50,000년에 해당하는 “연대”를 가리켰습니다. 심지어 1억1천2백만 년에서 1억2천만 년이나 되었다고 하는, 백악기의 화석화된 나무 옆에서 발견된 암모나이트 껍질도 검출가능한 방사성 탄소를 함유하고 있었고, 36,400년에서 48,710년에 해당하는 “연대”를 가리켰습니다.

 

Andrew Snelling, Ph. D in Geology / 번역 : 이충현

* 본 글은 How do we know Bible true Ⅱ(Master Books), 11장 연재(2/4)입니다.