Hva er radiocarbon dating?

Radiokarbon dating har endret vårt syn på de siste 50.000 årene. Professor Willard Libby først demonstrert det i 1949, som han senere ble tildelt Nobels fredspris.

dating metode

Essensen radiokarbon dating er å sammenligne tre forskjellige karbonisotoper. Isotoper av et spesielt element har samme antall protoner i kjernen, men forskjellige antall nøytroner. Dette betyr at store kjemiske likhet med de har forskjellige masser.

Den totale masse av isotopen er angitt med tallindeks. Mens de lettere isotoper ¹² C og ¹³ C er stabil, den tyngste isotopen ¹⁴ C (radioaktivt) er radioaktiv. Dens kjerne er så stor at den er ustabil.

Over tid ¹⁴ C - basen radioaktivt - spaltes til nitrogen ¹⁴ N. Det meste av karbon-14 dannes i den øvre atmosfæren hvor de nøytroner som genereres av kosmisk stråling reagere med atomer av ¹⁴ N.

Han deretter oksyderes i ¹⁴ CO _2, går inn i atmosfæren og blandes med ¹² _CO2 og ¹³ _CO2. Karbondioksid blir brukt av planter under fotosyntesen, og derfra passerer gjennom næringskjeden. Derfor vil en hvilken som helst plante og dyre i kjeden (inkludert mennesker) har en lik mengde av ¹⁴ C, sammenlignet med ¹² C i en atmosfære (forholdet ^{C14: C12).}

begrensninger

Når dyrene dør, blir vevet ikke lenger er byttet ut og radioaktiv nedbrytning av ¹⁴ C blir tydelig. Gjennom 55.000 år ^{med 14} C er delt slik at det ikke lenger er mulig å måle rester.

Hva er radiocarbon dating? Radioaktiv nedbrytning kan brukes som en "klokke", fordi den ikke avhenger av fysisk (for eksempel temperatur) og kjemisk (for eksempel, vanninnhold) betingelser. For 5730 år, er det delt halvdel ^av det ^14. C, som finnes i prøven.

Derfor, hvis vi kjenner forholdet mellom ¹⁴ C: ¹² C på tidspunktet for dødsfallet og likviditetsgrad, kan du beregne hvor mye tid som har gått. Dessverre, for å identifisere dem er ikke så lett.

Radioaktivt analyse: error

Mengden ^{av 14} C i atmosfæren, og derfor i planter og dyr, var det ikke alltid er konstant. For eksempel varierer det avhengig av hvor mange kosmiske stråler nå jorden. Det avhenger av solaktivitet og magnetfeltet til planeten vår.

Heldigvis kan disse svingningene måles i prøver datert ved andre metoder. Du kan telle årringene i trær og endringer i radiokarbon innhold. "Kalibreringskurve" kan bli konstruert fra disse data.

Foreløpig arbeides det med utvidelse og forbedring. I 2008 var det mulig å kalibrere bare radiocarbon datoer for å 26.000 år. Dag kurve utvidet til 50.000 år.

Hva kan måles?

Ikke alle materialer kan datert etter denne metoden. De fleste, om ikke alle, av organiske forbindelser som gir mulighet for radiokarbon analyse. Enkelte uorganiske midler, så som aragonitt komponent av skall kan også være datert, som anvendes ved dannelsen av mineralsk karbon-14.

Materialer som er datert fra begynnelsen av fremgangsmåten omfatter kull, tre, kvister, frø, bein, skjell, lær, torv, slam, jord, hår, keramikk, pollen, malerier, koraller, gjenværende blod, vev, papir, pergament, harpiks og vann.

Den radioaktivt metall analyse er umulig hvis den ikke inneholder karbon-14. Unntakene er av jern, fremstilt fra kull er brukt.

double bill

På grunn av denne komplikasjonen, blir radiocarbon datoer presenteres på to måter. De ukalibrerte målingene servert en rekke år frem til 1950 (BP). Kalibrert valg også presentert som BC. e., og etter, samt gjennom calBP enheter (kalibrert til den foreliggende, til 1950). Dette er en "beste estimat" av faktiske alder av prøven, men du bør være i stand til å gå tilbake til de gamle data og kalibrere dem som nye studier er stadig oppdatere kalibreringskurven.

Kvantitet og kvalitet

Det andre problem er den meget lave forekomsten av ¹⁴ C. Kun 0,0000000001% karbon i en moderne atmosfære er ¹⁴ C, noe som fører til utrolig kompleksitet for måling og gjør det ekstremt følsomme for forurensning.

I de første årene av radioaktivt analyse av henfallsproduktene krevde store prøver (for eksempel halvparten av den menneskelige femur). Mange laboratorier er nå ved hjelp av et massespektrometer med en akselerator (AMS) som kan påvise og måle nærvær av forskjellige isotoper og også telle antall individuelle karbon-14-atomer.

Denne metoden krever mindre enn ett gram av bein, men få land har råd til mer enn ett eller to av AMS, hvis verdi overstiger 500 000. $. For eksempel har Australia bare to slike enheter er i stand til å produsere radioaktivt analyse, og de er utenfor rekkevidde for mye av den tredje verden.

Clean - garantien for nøyaktighet

I tillegg må prøvene rengjøres grundig carbonforurensningen av klebemidlet og jord. Dette er spesielt viktig for svært gamle materialer. Hvis 1% av elementet i prøven alder 50 tusen. Years vil komme fra moderne forurensning, skal den tåle både sorokatysyacheletnyaya.

Av denne grunn, er forskerne stadig å utvikle nye metoder for effektiv rengjøring materialer. De kan ha en betydelig innvirkning på resultatet, noe som gir radiokarbon analyse. Nøyaktigheten har økt betydelig med utviklingen av en ny metode for behandling med aktivert karbon ABOX-SC. Det er tillatt, for eksempel forsinke ankomsten av de første i Australia i mer enn 10 tusen. År.

Radiokarbon analyse: en kritikk

Metoden for å bevise at siden fremveksten av jorden tok mye mer enn 10 tusen. Years nevnt i Bibelen, har gjentatte ganger blitt kritisert kreasjonister. For eksempel, de hevder at over 50 tusen. År, bør det ikke være noen karbon-14-prøver, men i kull, olje og naturgass, alder, som antas å være millioner av år gammel, den inneholder målbare mengder av denne isotopen, som bekrefter den radiokarbon analyse. Målefeil samtidig mer enn bakgrunnsstrålingen, som det er umulig å bli kvitt i laboratoriet. E. En prøve som ikke inneholder noen radioaktivt karbonatom, viser en dato 50 th. S. Men dette faktum ikke tvil om dating nettsteder og enda mindre bevis for at olje, kull og naturgass er under denne alderen.

Kreasjonister også peke på noen rar radiokarbon analyse. For eksempel datering av ferskvann mollusk bestemt alder som mer enn 2000 år, noe som, etter deres mening, diskreditere denne metoden. Faktisk fant at mesteparten av skalldyr fremstilt fra karbon kalkstein og humusinnhold på ¹⁴ C, som er meget lav, siden disse mineraler er meget gammel og ikke har tilgang til luft karbon. Radioaktivt analyse, kan nøyaktigheten av hvilke i dette tilfelle bli utspurt, i resten av saken. Tre, for eksempel, har ingen slike problemer, det vil si. K. Et anlegg oppnådd karbon direkte fra luften, som inneholder en full dose på ¹⁴ C.

Et annet argument rettet mot metoden er det faktum at trærne er i stand til å danne et enkelt år mer enn en ring. Dette er sant, men oftere det skjer at de ikke danner årringer. Bristlecone furu, på grunnlag av hvilke utført hoveddelen av målingene er 5% mindre enn ringene sin faktiske alder.

Etablering av en dato

Radiokarbon analyse - er ikke bare en metode, men også spennende funn i vår fortid og nåtid. Metoden fikk arkeologene å plassere funnene i kronologisk rekkefølge, uten behov for en utskrift eller mynter.

I det 19. og begynnelsen av det 20. århundre, er utrolig tålmodig og forsiktige arkeologer forbundet keramikk og steinredskaper i ulike geografiske områder ved å finne likheter i former og mønstre. Deretter bruker ideen om at objektet stiler har utviklet seg og blitt mer komplekse over tid, kan de plassere sine ordre.

Således, et stort kuppel grav (kjent som Tolosa) i Hellas betraktet forløpere av slike strukturer på skotsk øy Maeshowe. Dette støtter ideen om at de klassiske sivilisasjonene i Hellas og Roma var i sentrum for innovasjon.

Men som følge av radiocarbon testene avslørte at skotske gravene var tusenvis av år eldre enn den greske. Northern barbarer var i stand til å designe komplekse strukturer, lik den klassiske.

Andre kjente prosjektet var tildelingen av Likkledet i Torino til middelalderen, dateringen av Dødehavsrullene Kristi tid, og noen kontroversielle periodisering tegninger i Chauvet-hulen alder 38000 calBP (omtrent 32 000 BP), tusenvis av år tidligere enn forventet.

Radioaktivt analyse ble også anvendt for å bestemme tidspunktet for utryddelse av mammoths og bidratt til debatt om moderne mennesker og neanderthals oppfylt eller ikke.

Isotopet ¹⁴ C blir ikke bare brukt til å bestemme alderen. radioaktivt dateringsmetode gjør det mulig å studere havstrømmer og spore bevegelsen av narkotika i hele kroppen, men dette er et emne for en annen artikkel.