Wat is radiokoolstofdatering?

Radiokoolstofdatering het ons siening van die verlede 50,000 jaar verander. Professor Willard Libby eerste gedemonstreer dit in 1949, waarvoor hy later die Nobelprys.

dateringsmetode

Die essensie radiokoolstofdatering is om drie verskillende koolstof isotope vergelyk. Isotope van 'n bepaalde element het dieselfde aantal protone in die kern, maar verskillende aantal neutrone. Dit beteken dat die groot chemiese ooreenkoms hulle het verskillende massas.

Die totale massa van die isotoop word aangedui deur die numeriese indeks. Terwyl die ligter isotope ¹² C en ¹³ C is stabiel, die swaarste isotoop ¹⁴ C (radiokoolstof) is radioaktiewe. Sy kern is so groot dat dit onstabiel.

Met verloop van tyd ¹⁴ C - basis radiokoolstof - ontbind in stikstof ¹⁴ N. Die meeste van die koolstof-14 word geskep in die boonste atmosfeer waar die neutrone wat gegenereer word deur kosmiese strale reageer met die atome van ¹⁴ N.

Hy het daarna geoksideer in die ¹⁴ CO _2, gaan die atmosfeer en meng met die ¹² CO ₂ en ¹³ CO _2. Koolstofdioksied word deur plante tydens fotosintese, en van daar af gaan deur die voedselketting. Daarom sal enige plant en dier in die ketting (insluitend die mens) 'n gelyke bedrag van ¹⁴ C in vergelyking met ¹² C in 'n atmosfeer ^(: C ^{12-verhouding} van C ^{14) het.}

beperkings

Wanneer die diere sterf, is die weefsel nie meer vervang en die radioaktiewe verval van ¹⁴ C word voor die hand liggend. Deur 55.000 jaar ^{van 14} C is verdeel sodat dit nie meer moontlik om reste te meet.

Wat is radiokoolstofdatering? Radioaktiewe verval kan gebruik word as 'n "klok", want dit is nie afhanklik van fisiese (bv temperatuur) en chemiese (bv water inhoud) toestande. Vir 5730 jaar, is dit verdeel helfte ^van die ^14de C, vervat in die monster.

Daarom, as ons die verhouding van ¹⁴ C weet: ¹² C ten tyde van die dood en huidige verhouding, kan jy bereken hoeveel tyd is verby. Ongelukkig, om hulle te identifiseer is nie so maklik nie.

Radiokoolstof analise: fout

Die bedrag ^{van 14} C in die atmosfeer, dus in plante en diere, dit was nie altyd konstant. Byvoorbeeld, wissel dit na gelang van hoeveel kosmiese strale bereik die Aarde. Dit hang af van die zonneactiviteit en die magnetiese veld van ons planeet.

Gelukkig kan hierdie skommelinge word gemeet in monsters gedateer deur ander metodes. Jy kan die groei ringe van bome en veranderinge in radiokoolstof inhoud tel. "Kalibrasie kurwe" kan word opgebou uit hierdie data.

Op die oomblik werk is aan die gang op die uitbreiding en verbetering. In 2008, was dit moontlik om net die radiokoolstof datums kalibreer om 26.000 jaar. Vandag kurwe uitgebrei na 50,000 jaar.

Wat kan gemeet word?

Nie al die materiaal kan gedateer word deur hierdie metode. Die meeste, indien nie almal nie, van organiese verbindings te maak vir die radiokoolstof analise. Sommige anorganiese agente soos aragoniet komponent van doppe kan ook gedateer, soos gebruik in die vorming van minerale koolstof-14.

Materiaal wat reeds gedateer vanaf die aanvang van die metode sluit houtskool, hout, takkies, sade, bene, skulpe, leer, turf, slik, grond, hare, keramiek, stuifmeel, muur skilderye, koraal, oorblywende bloed, weefsel, papier, perkament, hars en water.

Die radiokoolstof metaal analise is onmoontlik as dit nie koolstof-14 bevat nie. Die uitsonderings is, van yster, vervaardig uit steenkool gebruik.

dubbeldoor

As gevolg van hierdie komplikasie, is radiokoolstof datums aangebied in twee maniere. Die ongekalibreerde metings 'n aantal jare gedien tot 1950 (BP). Gekalibreer keuse ook aangebied as BC. e., en na, asook deur calBP eenhede (gekalibreer is om die huidige, totdat 1950). Dit is 'n "beste raming" van die werklike ouderdom van die monster, maar jy moet in staat wees om terug te keer na die ou data en kalibreer hulle as nuwe studies voortdurend die opdatering van die kalibrasie kurwe.

Die hoeveelheid en gehalte

Die tweede probleem is die baie lae voorkoms van ¹⁴ C. Slegs ,0000000001% koolstof in 'n moderne atmosfeer is ¹⁴ C, wat ongelooflike kompleksiteit veroorsaak vir die meting en maak dit uiters sensitief vir besoedeling.

In die vroeë jare van radiokoolstof analise van die verval produkte geëis groot monsters (byvoorbeeld, die helfte van die menslike femur). Baie laboratoriums is nou met behulp van 'n massaspektrometer met 'n versneller (AMS), wat kan opspoor en meet die teenwoordigheid van verskeie isotope en ook die getal van individuele koolstof-14 atome.

Hierdie metode vereis minder as 1 gram van been, maar min lande kan bekostig meer as een of twee van die AMS, die waarde meer as 500,000. $. Byvoorbeeld, Australië het net twee sulke toestelle in staat is om van die vervaardiging van radiokoolstof analise, en hulle is buite die bereik van baie van die ontwikkelende wêreld.

Skoon - die waarborg van akkuraatheid

Daarbenewens moet monsters deeglik skoongemaak word van koolstof besoedeling van die gom en grond. Dit is veral belangrik vir baie ou materiaal. As 1% van die element in die monster die ouderdom van 50 duisend. Years sal kom uit die moderne besoedelende, sal dit beide sorokatysyacheletnyaya dra.

Om hierdie rede, is navorsers voortdurend die ontwikkeling van nuwe metodes van effektiewe skoonmaakmiddels. Hulle kan 'n beduidende impak op die uitslag, wat die radiokoolstof analise gee het. Die akkuraatheid het aansienlik toegeneem met die ontwikkeling van 'n nuwe metode van behandeling met geaktiveerde koolstof ABOx-SC. Dit het, byvoorbeeld, vertraag die aankoms van die eerste mense in Australië vir meer as 10 duisend. Jare.

Radiokoolstof analise: 'n kritiek

Die metode om te bewys dat sedert die opkoms van die aarde het veel meer as 10 duisend. In die Bybel genoem Jare, het herhaaldelik gekritiseer kreasioniste. Byvoorbeeld, hulle beweer dat meer as 50 duisend. Jare, moet daar geen koolstof-14 monsters, maar in steenkool, olie en aardgas, ouderdom, veronderstel om miljoene jare oud te wees, dit bevat meetbare hoeveelhede van hierdie isotoop, wat die radiokoolstof analise bevestig. Meting fout op dieselfde tyd meer as agtergrondstraling, waaruit dit onmoontlik om ontslae te raak van die laboratorium is. E. 'n Monster wat enige radioaktiewe koolstof atoom bevat nie, wys 'n datum 50 ste. S. Dit beteken egter hierdie feit nie twyfel te werp op die dating sites en nog minder 'n bewys dat olie, steenkool en natuurlike gas is onder daardie ouderdom.

Kreasioniste wys ook 'n paar eienaardighede radiokoolstof analise. Byvoorbeeld, die dating van varswater schelp bepaal hul ouderdom as meer as 2000 jaar, wat, na hul mening, te diskrediteer hierdie metode. Om die waarheid te bevind dat die meeste van skulpvis voorberei van koolstof kalksteen en humusinhoud van ¹⁴ C, wat baie laag is, aangesien hierdie minerale is baie oud en het geen toegang tot die Air koolstof. Radiokoolstof analise, kan die akkuraatheid van wat in hierdie geval word bevraagteken, in die res van die geval. Wood, byvoorbeeld, het nie so 'n probleem, dit wil sê. K. A plant verkry koolstof direk uit die lug, wat 'n volle dosis van ¹⁴ C. bevat

Nog 'n argument teen die metode is die feit dat die bome in staat is om 'n enkele jaar meer te vorm as een ring. Dit is waar, maar meer dikwels gebeur dit dat hulle nie jaarringe te vorm. Bristlecone Pine, op grond waarvan uitgevoer meeste van die metings is 5% minder ringe as haar werklike ouderdom.

Stigting van 'n datum

Radiokoolstof analise - is nie net 'n metode, maar ook opwindende ontdekkings in ons verlede en die hede. Die metode het toegelaat dat die argeoloë om die bevindinge in chronologiese volgorde te plaas, sonder die behoefte aan 'n geskrewe rekord of muntstukke.

In die 19de en vroeë 20ste eeu, is ongelooflik geduldig en versigtig argeoloë wat verband hou pottebakkery en klipwerktuie van verskillende geografiese gebiede deur die vind van ooreenkomste in vorms en patrone. Dan, met behulp van die idee dat die voorwerp style ontwikkel en meer kompleks raak met verloop van tyd, hulle kan hul bestelling plaas.

Dus, 'n groot koepel graf (bekend as Tolosa) in Griekeland beskou voorlopers sulke strukture op Skotse eiland Maeshowe. Dit ondersteun die idee dat die klassieke beskawings van Griekeland en Rome was in die middel van innovasie.

Maar as gevolg van die radiokoolstof toetse het getoon dat die Skotse grafte was duisende jare ouer as die Griek. Noordelike barbare was in staat om komplekse strukture, soortgelyk aan die klassieke ontwerp.

Ander bekende projek was die opdrag van die Kleed van Turyn aan die Middeleeuse tydperk, die dating van die Dooie See-rolle die tyd van Christus, en 'n paar omstrede periodisering tekeninge in Chauvet grot ouderdom 38000 calBP (ongeveer 32.000 BP), duisende jare vroeër as wat verwag is.

Radiokoolstof analise is ook toegepas in die bepaling van die tyd van die uitwissing van mammoete en bygedra het tot die debat oor die vraag of die moderne mens en Neanderthalers ontmoet of nie.

Die isotoop ¹⁴ C is nie net gebruik word om die ouderdom te bepaal. radiokoolstofdatering metode laat jou toe om oseaan sirkulasie te bestudeer en op te spoor die beweging van dwelms in die hele liggaam, maar dit is 'n onderwerp vir 'n ander artikel.