Čo je rádiokarbónová datovania?

Rádiokarbónová datovania zmenila náš pohľad na posledných 50.000 rokov. Profesor Willard Libby to prvýkrát preukázaná v roku 1949, za čo bol neskôr ocenený Nobelovou cenou.

metóda datovania

Podstatou rádiokarbónová datovania je porovnať tri rôzne izotopy uhlíka. Izotopy určitého prvku majú rovnaký počet protónov v jadre, ale rôznym počtom neutrónov. To znamená, že veľké chemické podobnosti majú rôzne hmotnosti.

Celková hmotnosť izotopu je označená číselným indexom. Kým ľahší izotopy ¹² C a ¹³ C sú stabilné, najťažšie izotop ^14C (rádioaktívny uhlík) je rádioaktívny. Jeho jadrom je tak veľký, že je nestabilný.

V priebehu doby, ¹⁴ C - na základe analýzy rádiokarbónová - rozpadá na ^dusík-14 N. Väčšina 14 uhlíkom je vytvorený v hornej atmosfére, kde sa neutrónov kozmického žiarenia reagujú s atómami ¹⁴ N.

Ten potom oxiduje v ¹⁴ CO _2, vstúpi do atmosféry a mieša sa s ¹² CO ₂ a ¹³ CO _2. Oxid uhličitý je používaný rastlinami počas fotosyntézy, a odtiaľ prechádza potravinového reťazca. Z tohto dôvodu každá rastlina a zviera reťaz (vrátane ľudí) budú mať rovnaké množstvo ¹⁴ C v porovnaní s ¹² C v atmosfére (pomer ¹⁴ C: ¹² ° C).

obmedzenia

Keď umierajú zvieratá, tkanivo sa už vymenená a rádioaktívny rozpad ^14C zrejmé. Cez 55.000 ^{rokov 14C} je rozdelený tak, že už nie je možné merať zvyšky.

Čo je rádiokarbónová datovania? Rádioaktívne rozpad môže byť použitý ako "hodiny", pretože to nezávisí na fyzikálne (napr teplota) a chemické (napr obsah vody) podmienky. Pre 5730 rokov, je rozdelený polovici ^14. C, obsiahnuté vo vzorke.

Preto, ak vieme, že pomer ¹⁴ C: ¹² ° C v okamihu smrti a súčasný pomer, môžete spočítať, koľko času uplynulo. Bohužiaľ, ich identifikáciu, nie je to tak jednoduché.

Analýza Radiocarbon: error

^{Množstvo 14} C v atmosfére, a preto v rastlinách a zvieratách, že to nie je vždy konštantný. Napríklad, že sa líši v závislosti na tom, koľko kozmické lúče dosiahnu Zem. Záleží na slnečné aktivitou a magnetické pole našej planéty.

Našťastie sa tieto výkyvy môžu byť merané vo vzorkách z inými metódami. Môžete počítať letokruhy stromov a zmien obsahu rádiokarbónová. Z týchto údajov je možné skonštruovať "kalibračná krivka".

V súčasnej dobe prebiehajú práce na rozšírenie a skvalitnenie. V roku 2008 bolo možné kalibrovať iba dáta Radiocarbon na 26,000 rokov. Dnes krivka predĺžená na 50.000 rokov.

Čo sa dá zmerať?

Nie všetky materiály možno datovať touto metódou. Väčšina, ak nie všetky, z organických zlúčenín, umožňujú analýzu rádiokarbónová. Niektoré anorganické látky, ako je napríklad aragonitovej zložky škrupín, môže byť tiež zo dňa, pretože tvorba nerastu používa uhlík-14.

Materiály, ktoré sa datujú od počiatku spôsobu zahŕňajú uhlie, drevo, konáre, semená, kosti, škrupiny, koža, rašelina, bahno, pôdu, vlasy, keramiky, peľ, maľby, koralov, zvyšková krv, tkanivá, papier, pergamen, živice a voda.

Analýza Rádiokarbónová kov je možné v prípade, že neobsahuje uhlík-14. Výnimkou je, zo železa, ktorý sa používa pri výrobe uhlia.

double bill

Vzhľadom k tejto komplikácii, dáta Radiocarbon sú uvedené v dvoch smeroch. Nekalibrovanej merania sú podávané niekoľko rokov až do roku 1950 (BP). Kalibrovaný voľba tiež prezentované ako pred naším letopočtom. napr., a po, ako aj jednotky calBP (kalibrované do súčasnosti, až do roku 1950). Jedná sa o "najlepší odhad" skutočného starobe vzorky, ale mali by ste byť schopní sa vrátiť do starých dát a kalibráciu je ako nové štúdie sú neustále aktualizuje kalibračnej krivky.

Množstvo a kvalita

Druhým problémom je veľmi nízky výskyt ¹⁴ C. Iba, 0000000001% uhlíka v modernej atmosfére je ¹⁴ ° C, čo spôsobuje neuveriteľné zložitosť pre meranie a umožňuje extrémne citlivý na znečistenie.

V prvých rokoch rádiokarbónová analýzy rozpadových produktov požadoval obrovské vzoriek (napríklad polovica ľudskej stehennej kosti). Mnoho laboratórií sa teraz pomocou hmotnostného spektrometra s urýchľovačom (AMS), ktorý môže detekovať a merať prítomnosť rôznych izotopov, a tiež počítať počet jednotlivých uhlík-14 atómy.

Táto metóda vyžaduje menej ako 1 gram kosti, ale len málo krajín môže dovoliť viac než jednu alebo dve z AMS, ktorých hodnota presahuje 500 tis. $. Napríklad Austrália má iba dve takéto zariadenia sú schopné produkovať analýzu rádiokarbónová, a oni sú mimo dosahu väčšiny rozvojového sveta.

Clean - záruka presnosti

Okrem toho, vzorky je nutné dôkladne vyčistiť uhlíkové kontaminácie lepidlo a pôdy. To je dôležité najmä u veľmi starých materiálov. Ak 1% z prvku vo vzorke veku 50 tis. Let príde z moderného znečisťujúce látky, musí niesť aj sorokatysyacheletnyaya.

Z tohto dôvodu sa výskumníci sa neustále vyvíjajú nové metódy účinných čistiacich materiálov. Môžu mať významný vplyv na výsledok, ktorý dáva rádiokarbónová analýzy. Presnosť výrazne vzrástol s rozvojom nová metóda ošetrenia aktívnym uhlím Abox-SC. To umožnilo, napríklad oneskorenie príchodu prvých ľudí v Austrálii pre viac ako 10 tisíc. Let.

Analýza Radiocarbon: kritika

Spôsob preukázanie toho, že od vzniku Zeme trvalo oveľa viac ako 10 tisíc. Years uvedené v Biblii, bola opakovane kritizovaná kreacionista. Napríklad, sa tvrdí, že viac ako 50.000. Let, by nemali byť uhlík-14 vzoriek, ale v uhlia, ropy a zemného plynu, veku, predpokladá sa, že milióny rokov, obsahuje merateľné množstvo tohto izotopu, čo potvrdzuje analýza rádiokarbónová. Chyba merania v rovnakom čase viac ako radiácie na pozadí, z ktorého je možné zbaviť sa v laboratóriu. E. Vzorka, ktorá neobsahuje žiadny rádioaktívny atóm uhlíka, zobraziť dátum 50 tis. S. Táto skutočnosť však nie je spochybniť na datovania lokalít a ešte menej dôkazov, že ropa, uhlie a zemný plyn sú v tomto veku.

Kreacionisti tiež poukázať na niektoré zvláštnosti rádiokarbónová analýzy. Napríklad, datovania sladkovodných mollusk určí svoj vek as viac ako 2000 rokov, ktoré podľa ich názoru zdiskreditovať túto metódu. V skutočnosti sa zistilo, že väčšina z kôrovcov pripravených z uhlíkového vápenca a obsahu humusu ¹⁴ C, čo je veľmi nízka, pretože tieto minerály sú veľmi staré a nemajú prístup k uhlíka ovzdušia. Analýza Radiocarbon, môže byť spochybnená presnosť, ktorá v tomto prípade vo zvyšku prípadu. Drevo, napríklad, nemá taký problém, tj. K. rastlina získaná uhlík priamo zo vzduchu, ktorý obsahuje plnú dávku ¹⁴ C

Ďalším argumentom namierená proti tejto metódy je skutočnosť, že stromy sú schopné tvoriť jeden rok viac ako jeden kruh. To je pravda, ale častejšie sa stáva, že sa netvorí letokruhy. Bristlecone borovica, na ktorého základom vykonáva väčšinu merania je o 5% menej ako zazvoní jej skutočný vek.

Ktorým sa stanovuje dátum

Analýza Radiocarbon - je nielen metóda, ale aj vzrušujúce objavy v našej minulosti i súčasnosti. Metóda dovolila archeológom umiestniť poznatky v chronologickom poradí, bez potreby písomného záznamu alebo mincí.

V 19. a začiatku 20. storočia, je nesmierne trpezlivý a opatrný archeológovia spojené keramiky a kamenné nástroje z rôznych geografických oblastí tým, že nájde podobnosť tvarov a vzorov. Potom na základe myšlienky, že sa objekt štýly sa vyvinuli a stále zložitejšie v priebehu času, môžu umiestniť svoje objednávky.

To znamená, že veľká kupola hrobu (známy ako Tolosa) v Grécku je považovaný za predchodcu takých štruktúr na škótskom ostrove Maeshowe. To podporuje myšlienku, že klasické civilizácie Grécka a Ríma boli v centre inovácií.

Avšak, ako v dôsledku radiokarbonových testy odhalili, že škótski hrobky boli tisíce rokov starší ako Grék. Severné barbari boli schopní navrhnúť komplexné štruktúry, podobne ako klasické.

Iný známy projekt bol priradenie Turínskeho plátna do stredovekého obdobia datovania zvitkov od Mŕtveho mora v dobe Krista, a niekoľko kontroverzné kresby periodizácie v jaskyni Chauvet vo veku 38.000 calBP (asi 32,000 BP), tisíce rokov skôr, než sa očakávalo.

Analýza Radiocarbon bola tiež použitá pri určovaní doby zániku mamutov a prispel k diskusii o tom, či moderní ľudia stretli či sú alebo nie sú neandertálci.

Izotopu ^14C nie je iba k určenie veku. rádiokarbónová datovania metóda dovoľuje študovať morské prúdy a sledovať pohyb liekov v celom tele, ale to je téma na iný článok.