Presnosť rádiouhlíkovej metódy datovania. Rádiokarbónová metóda

Vedci zmerali obsah uhlíka-14 v stromoch rastúcich v južnom Jordánsku, určili ich vek a výsledné dátumy porovnali so štandardnou stupnicou metódy. V dôsledku toho zistili nezrovnalosti v priemere 19 rokov. Relatívne malá nepresnosť však môže mať významný vplyv na raný biblický archeologický výskum a paleoenvironmentálne rekonštrukcie. Výsledky sú prezentované v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Rádiokarbónové datovanie je jednou z hlavných metód datovania rastlín a archeologických objektov obsahujúcich organický materiál. Vedci ho používajú už dlho, preto boli teraz pre severnú a južnú pologuľu vyvinuté štandardné váhy, ktoré sa nazývajú kalibračné krivky. Predstavujú závislosť kalendárneho a rádiouhlíkového veku. Tieto krivky sú pomerne blízko k priamke, ale odrážajú variácie pomerov izotopov v rôznych časoch.

„Začali sme testovať predpoklady, na ktorých spočíva celá oblasť rádiokarbónového datovania,“ hovorí vedúci autor Stuart Manning z Cornell University v USA. - Z atmosferických meraní za posledných 50 rokov vieme, že obsah izotopov uhlíka sa v priebehu roka mení a tiež chápeme, že v r. rôzne body Na severnej pologuli rastliny často aktívne rastú iný čas. "Chceli sme zistiť, do akej miery sa [presnosť rádiokarbónového datovania] líši v závislosti od skúmanej [geografickej] oblasti a či to môže ovplyvniť archeologické datovanie."

Materiálom pre štúdiu boli stromy rastúce na juhu Jordánska, ktorých vek je vedcom známy. Autori zmerali vek ich letokruhov pomocou rádiokarbónového datovania a zistili posun o 19 rokov v porovnaní so štandardnou kalibračnou krivkou severnej pologule. V dôsledku toho môžu byť podľa vedcov mnohé práce o histórii regiónu, ktorý zahŕňa aj súčasný Izrael, založené na nesprávnych predpokladoch. Napríklad má zmysel dvakrát skontrolovať datovanie raných biblických udalostí, pretože kalibračné krivky používané v mnohých štúdiách jednoducho nie sú vhodné pre túto oblasť.

Autori aplikovali výsledky na niekoľko už predtým publikovaných chronologických tabuliek a zistili, že aj malý posun v datovaní môže viesť k zmene kalendárnych dátumov, s čím treba počítať pri riešení kontroverzných otázok histórie, archeológie a klímy minulosti. „Naša práca musí byť začiatkom revízie a prehodnotenia časovej škály archeológie a raná história južnej Levante počas raného biblického obdobia,“ uzatvára Manning.

Páčil sa vám materiál? v „Moje zdroje“ Yandex.News a čítajte nás častejšie.

Vplyv emisií fosílneho uhlíka

pozri tiež

Literatúra

• Gerasimov I.P. Rádiokarbónové štúdie Rádiometrického laboratória Geografického ústavu Akadémie vied ZSSR: Komunikácia. 1-5: // Bulletin komisie pre štúdium kvartérneho obdobia. Správa 1: 1975. č. 44. S. 154-159; Správa 2: 1976. č. 46. S. 185-189; Správa 3: 1979. č. 49. S. 179-187; Správa 4: 1980. č. 50. str. 206-213; Správa 5: 1983. č. 52. s. 205-211.
• Wagner G. A. Vedecké metódy datovanie v geológii, archeológii a histórii: Učebnica. - M.: Technosféra, 2006. - 534 s. - ISBN 5-94836-037-7.
• Koronovský N.V. Všeobecná geológia: Učebnica. - 2. vyd. - M.: Vydavateľstvo "KDU", 2010. - S. 122-124. - 526 s. - ISBN 978-5-98227-682-7.
• * L. Currie"Pozoruhodná metrologická história rádiokarbónového datovania II". J. Res. Natl. Inst. Stáť. Technol. 109 (2004) 185-217.

Poznámky

1. Godwin, H. (1962). „Polčas rozpadu rádiokarbónu“. Príroda. 195 (4845): 984. Bibcode:

Téma metód datovania je jednou z najdôležitejších v paleoantropológii, pretože od presné datovanie, a preto pochopenie závisí od správnej relatívnej polohy fosílnych nálezov na časovej osi Kľúčové body antropogenéza.

V dnešnom rozhovore si povieme niečo o najznámejšej metóde absolútneho datovania – rádiouhlíkovej analýze.

Bulat Faridovič Khasanov, výskumník Inštitútu ekológie a evolúcie pomenovaný po. A. N. Severtsov RAS.

Kedy sa prvýkrát použilo rádiokarbónové datovanie?

Boli získané prvé rádiouhlíkové dátumy Willard Libby(Willard Libby) v roku 1949 na University of Chicago. Treba zdôrazniť, že sa to podarilo vďaka dlhoročnému úsiliu pomerne veľkého tímu pracujúceho pod vedením W. Libbyho v rôznych oblastiach vedy. Možnosť premeny atmosférického dusíka pri bombardovaní neutrónmi na izotop uhlíka 14C bola teda teoreticky predpovedaná už v polovici 30. rokov 20. storočia. Takáto reakcia sa uskutočnila v laboratórnych podmienkach v roku 1940, približne v rovnakom čase boli v horných vrstvách atmosféry zaznamenané neutróny vznikajúce pod vplyvom kozmického žiarenia. Už začiatkom štyridsiatych rokov 20. storočia bol teda sformulovaný jeden zo základných princípov rádiokarbónového datovania - 14C vzniká vo vyšších vrstvách atmosféry pod vplyvom kozmického žiarenia. Ďalšiu prácu v tomto smere prerušila druhá svetová vojna, počas ktorej sa W. Libby zúčastnil na projekte Manhattan. Po vojne sa meral polčas rozpadu rádiokarbónu a vyvinuli sa metódy na určenie jeho aktivity v rastlinných a živočíšnych tkanivách. Faktom je, že pomer 14C k ostatným izotopom uhlíka v atmosfére je len jeden z 1012 atómov. V súlade s tým je aktivita spôsobená rádioaktívnym uhlíkom tiež veľmi nízka. Takže Nobelova cena za chémiu, udelená W. Libbymu v roku 1960, sa stala prejavom uznania jeho úspechov pri riešení veľmi širokého spektra teoretických a technických problémov spojených s metódou rádiokarbónového datovania.

Bola táto metóda od uvedenia do praxe výrazne vylepšená?

Vylepšenia metódy sa dotkli najmä dvoch jej zložiek. Najprv sa vypočítal vek najskorších vzoriek na základe predpokladu konštantnej koncentrácie 14 C v atmosfére. Sám W. Libby si bol, povedzme, dobre vedomý nestálosti tohto predpokladu. Predmetom prvého rádiouhlíkového datovania boli okrem iného staroegyptské artefakty, ktorých vek bol určený archeologickými metódami. Materiály pochádzajúce zo Starej ríše boli systematicky mladšie, ako sa očakávalo. Pri mladších vzorkách sa takýto nesúlad nepozoroval. To podnietilo globálnu vedeckú komunitu začať rozsiahle štúdie zmien koncentrácií 14 C v atmosfére. Na tento účel sa uskutočnili početné vysoko presné merania obsahu rádioaktívneho uhlíka v dreve, ktorého vek bol predtým určený dendrochronologickou metódou. Stromy vhodné na takýto výskum boli nájdené v niekoľkých regiónoch zemegule. Na juhozápade USA túto úlohu zohrali známe borovice štetinovité, najdlhšie žijúce stromy na našej planéte. V západnej a strednej Európe sa študovalo drevo z dubov pochovaných v riečnych a močiarnych sedimentoch. Táto práca začala v 60. rokoch 20. storočia a pokračovala takmer 30 rokov. Jeho výsledky umožnili rekonštruovať dynamiku obsahu rádioaktívneho uhlíka v atmosfére za posledných 12 tisíc rokov a tiež ukázali, že tieto zmeny na zemeguli prebiehali synchrónne. Teraz možno údaje o obsahu 14 C v atmosfére použiť na korekciu rádiokarbónových vekov pomocou počítačových programov, ktoré sú voľne dostupné na internete. Okrem toho je takáto korekcia potrebná na porovnanie výsledkov rádiokarbónového datovania s dátumami získanými inými metódami. Pre staršie vzorky sa používajú podobné údaje získané z meraní obsahu 14 C v koraloch, ktorých vek bol stanovený tórium-uránovou metódou.

Okrem toho sa dosiahol významný pokrok v meraní obsahu rádioaktívneho uhlíka v analyzovaných vzorkách. Ako bolo uvedené vyššie, rádioaktivita aj moderných rastlín a živočíchov spôsobená 14C je veľmi nízka. Rádiokarbón sa tvorí v atmosfére rýchlosťou len 7,5 kg za rok. Len malá časť je obsiahnutá v molekulách živých organizmov. Od okamihu, keď zviera alebo rastlina zomrie, koncentrácia 14 C začne klesať podľa exponenciálneho zákona: každých 5730 rokov sa stane polovičnou. Preto je meranie rádiokarbónovej aktivity materiálov, ktorých vek ešte treba určiť, zložitou technickou výzvou. Sám W. Libby používal upravený Geigerov počítač, neskôr boli vyvinuté scintilačné a proporcionálne čítače pre kvapaliny a plyny, resp. Všetky tieto nástroje vyžadujú pomerne veľké veľkosti vzoriek., čo prirodzene zužuje škálu materiálov dostupných na zoznamovanie.

Existuje však zásadne odlišná trieda prístrojov, ktoré priamo merajú množstvo daného izotopu vo vzorke a vo vzorke podstatne menšej veľkosti. Takéto zariadenia sa nazývajú hmotnostné spektrometre. V nich sa atómy analyzovanej vzorky premieňajú na ióny, ktorých dráha v magnetickom poli závisí od pomeru ich hmotnosti a náboja. Bohužiaľ nie je možné priamo zmerať množstvo 14 C pomocou hmotnostného spektrometra, pretože ionizáciou vzorky vznikajú fragmenty molekúl (12 CH 2, 13 CH) s rovnakou hmotnosťou a ich počet je desaťtisíckrát väčší. než obsah rádioaktívneho uhlíka. Aby sa týchto nežiaducich izobár zbavili, lúč iónov sa urýchľuje v urýchľovači a smeruje k špeciálnemu cieľu, na ktorý sa rozpadávajú fragmenty molekúl. Myšlienka spojenia hmotnostného spektrometra s urýchľovačom bola vyjadrená už v 70-tych rokoch 20. storočia, no jej realizácia bola spojená s veľkými technickými ťažkosťami, ktoré boli prekonané pomerne nedávno. V súčasnosti je po celom svete vyrobených niekoľko desiatok hmotnostných spektrometrov urýchľovačov používaných na rádiokarbónové datovanie.

Aké sú najznámejšie dátumy získané pomocou rádiokarbónového datovania?

Asi najznámejší Turínske plátno. Je všeobecne známe, že datovanie sa uskutočnilo pomocou hmotnostných spektrometrov s urýchľovačom v troch známych laboratóriách (v Oxforde, Zürichu a Tucsone), ktoré dosiahli podobné výsledky: s 95% pravdepodobnosťou bol materiál plášťa vyrobený v rozmedzí rokov 1260 až 1390. Oveľa menej známe je, že spolu so vzorkami plátna boli v laboratóriách analyzované aj ďalšie tri vzorky tkaniva (plášť Ľudovíta IX. vyrobený v rokoch 1240 až 1270 n. l., egyptský pohrebný rubáš, utkaný okolo roku 1100 n. l. a látka ktorá zabalila egyptskú múmiu pochádzajúcu približne z roku 200 nášho letopočtu). Vo všetkých troch prípadoch sa datovanie získané v laboratóriách zhodovalo s pôvodnými údajmi.

Medzi najznámejšie artefakty, ktorých vek bol určený rádiokarbónovým datovaním, patria Kumránske zvitky a niekoľko raných rukopisov Koránu. Vo všetkých týchto prípadoch datovanie potvrdilo pravosť dokumentov.

Získal veľkú slávu Tirolský ľadový muž alebo Ötzi(?tzi), múmia objavená v ľadovci v severnom Taliansku v roku 1991. Dokonalé uchovanie múmie umožnilo množstvo výskumov týkajúcich sa antropologických a historických otázok. Rádiokarbónové datovanie ukázalo, že Ötzi žil v rokoch 3300 - 3000 pred Kristom. e. Všimnite si, že v permafrostu na Sibíri a Aljaške bolo nájdených niekoľko takmer úplných múmií mamutov, bizónov, koní a dokonca aj jedného gophera. Všetky tieto nálezy sa okamžite stali objektom komplexného štúdia zoológov, botanikov, genetikov a samozrejme špecialistov v oblasti rádiokarbónového datovania.

Dôležité je uviesť príklad iného druhu, keď predmetom datovania nie je individuálny artefakt alebo ojedinelý nález, ale rozsiahla udalosť. Išlo o erupciu sopky na ostrove Terra alebo Santorini. Je možné, že ozveny tejto erupcie sa dostali do Biblie pod rúškom egyptských rán. Tradične sa táto udalosť datuje do roku 1500 pred Kristom. e. Analýza početných (viac ako 150) rádiokarbónových dát rôznych materiálov z východného Stredomoria spojených so stopami erupcie a ňou spôsobenej cunami, vrátane olivovej ratolesti zasypanej priamo popolom, posúva dátum o viac ako sto rokov dozadu. pred rokmi, do konca 17. storočia pred Kristom. e.

Aké sú hlavné obmedzenia rádiokarbónového datovania? Aké ťažkosti sú spojené s jeho užívaním a aké sú spôsoby, ako ich prekonať?

Hlavné obmedzenia metódy sú spôsobené pôvodom datovaných materiálov a časovým rozsahom, v ktorom funguje. Akákoľvek rádiometrická metóda určovania veku funguje ako hodiny. Predstavte si, že naťahujete mechanické hodinky, od tej chvíle až do konca naťahovania budú ukazovať správny čas. V prípade rádiokarbónového datovania potrebujeme materiál, ktorý si na nejaký čas vymieňa uhlík s prostredím. Je potrebné, aby po určitom bode táto výmena ustala, potom prirodzený rozpad 14 C bude meradlom času, ktorý uplynul od zastavenia výmeny. Všetky živé organizmy sú ideálne prispôsobené týmto podmienkam: až do okamihu smrti v nich koncentrácia rádioaktívneho uhlíka zodpovedá koncentrácii tohto izotopu v atmosfére. Potom sa výmena zastaví a hodiny začnú bežať. Rádiokarbónové datovanie teda určuje čas smrti organizmu, a to je tiež jedno z obmedzení metódy – predstavte si artefakt vyrobený z niečoho rastlinného (napríklad tkaniva alebo dreva) alebo živočíšneho (povedzme kosti) pôvodu a odovzdávané z generácie na generáciu. Rádiokarbónové datovanie ukáže čas úhynu rastliny alebo živočícha a nie čas postavenia pamätníka, v ktorom sa tento artefakt našiel! Túto vlastnosť metódy dobre chápu znalci umenia, pre ktorých datovanie dosky alebo plátna neslúži ako konečné potvrdenie pravosti ikony či maľby.

Okrem predmetov organický svet na rádiouhlíkové datovanie možno použiť len niekoľko dosť exotických materiálov. Napríklad nehasené vápno (CaO) bolo široko používané pri stavbe domov a pevností. V kombinácii s vodou a atmosférickým oxidom uhličitým sa mení na uhličitan vápenatý, ktorý pevne drží kamene pohromade. V tomto prípade sa výmena s atmosférickým oxidom uhličitým po vytvrdnutí malty zastaví, čo umožňuje určiť čas výstavby danej konštrukcie.

Čo sa týka časového rozsahu, „navíjanie“ rádiometrických hodín končí po 13 polčasoch rozpadu daného izotopu, čo je v prípade rádiouhlíkovej metódy asi 70 tisíc rokov. Treba poznamenať, že bez ohľadu na to, ako sa meria obsah 14 C, pre vzorky mladšie ako 300 rokov bude neistota merania dosť veľká, takže v takýchto prípadoch sa táto metóda vo všeobecnosti nepoužíva. Výnimkou sú vzorky pochádzajúce z druhej polovice 20. storočia. V dôsledku pozemných jadrových testov sa obsah 14 C v atmosfére takmer zdvojnásobil. To vám umožní rozlíšiť, povedzme, víno alebo whisky z roku 1963 od ich mladších kolegov.

Čo sa týka ťažkostí metódy v súčasnej fáze jej vývoja, jedna z hlavných súvisí s datovanie zvyškov morských organizmov. Faktom je, že oceán je obrovskou zásobárňou oxidu uhličitého, ktorý sa s atmosférou vymieňa pomerne pomaly. Z tohto dôvodu obsahuje morská voda moderný oxid uhličitý aj plyn, ktorý sa tam dostal pred tisíckami rokov. Preto všetky organizmy žijúce v oceáne majú takpovediac pomyselný vek. Modelovanie procesov výmeny plynov medzi oceánom a atmosférou predpovedá, že tento pomyselný vek by mal byť 400 rokov. Rôznorodosť miestnych podmienok (rozloženie hĺbky, prúdové charakteristiky atď.) však niekedy vedie k významným zmenám tejto hodnoty. Napríklad organizmy žijúce v Beringovom mori sú približne o 700 rokov staršie ako ich skutočný vek. Táto problematika sa v súčasnosti aktívne skúma a dá sa predpokladať, že o niekoľko rokov budeme môcť zaviesť príslušné novely.

Pokračovanie nabudúce...

Zmena atmosférickej koncentrácie izotopu 14 C spôsobená jadrové testy. Modrá čiara označuje prirodzenú koncentráciu

Rádiokarbónová metóda absolútna geochronológia sa používa na datovanie recentných sedimentov (až 60-80 tisíc rokov) s vysoký obsah organického materiálu, biologických pozostatkov, predmetov a materiálov biologického pôvodu meraním pomeru obsahu rádioaktívneho izotopu uhlíka 14 C v materiáli Navrhol Willard Libby v roku 1946, ktorý za to neskôr dostal Nobelovu cenu za chémiu v roku 1960. metóda.

Rádioaktívny 14C podlieha beta rozpadu s polčasom rozpadu 5730±40 rokov. Poznaním počiatočného pomeru izotopov v tele a meraním ich aktuálneho pomeru vo vzorke je možné určiť, koľko uhlíka-14 sa rozpadlo, a tak určiť čas, ktorý uplynul od smrti organizmu.

Koncentrácia rádiokarbónu (Δ 14 C - odchýlka od úrovne medzinárodného rádiouhlíkového štandardu) vo vzorkách dlhovekých stromov známeho veku, meraná od r. vysoká presnosť v drevených blokoch 10 rokov po dobu 4500 rokov.

Pôvodne sa predpokladalo, že pomer izotopov uhlíka v atmosfére sa v čase a priestore nemení a obsah izotopov v živých organizmoch presne zodpovedá aktuálnemu stavu atmosféry. V skutočnosti obsah izotopu 14C závisí od radiačnej situácii, ktorá sa mení v čase v dôsledku kolísania úrovne slnečného žiarenia a v priestore v dôsledku nerovnomerného rozloženia rádioaktívnych látok na zemskom povrchu a udalostí spojených s rádioaktívnymi odpadmi a testovaním jadrové zbrane(napr. v súčasnosti tvorba izotopu 14 C stále prispieva k rádioaktívnym materiálom, ktoré vznikli a rozptýlili sa počas testov jadrových zbraní v atmosfére v polovici 20. storočia). Pomer 14 C/12 C závisí aj od celkovej koncentrácie CO 2 v atmosfére, ktorá tiež nie je konštantná. Všetky tieto prirodzené výkyvy však nie sú veľmi veľké, čo sa týka amplitúdy a možno ich zohľadniť s určitou presnosťou. Teda výsledný predprocesný rádiouhlíkový vek kalibrácia nie je absolútna. Podrobné štúdie viedli ku kalibračnej krivke, ktorá umožňuje konverziu rádiouhlíkové roky V absolútne.

Dnes, v historickom intervale (od desiatok rokov do 60-70 tisíc rokov), možno rádiouhlíkovú metódu považovať za pomerne spoľahlivú a kvalitatívne kalibrovanú nezávislú metódu datovania objektov. organického pôvodu. Jeho jediným problémom je kontaminácia vzoriek cudzím uhlíkom.

Zoznamovacia technológia

Rádiokarbónová metóda sa používa na datovanie pôd, rašeliny, uhlia, schránok mäkkýšov, kostí a iných predmetov organického pôvodu.

Množstvo izotopu 14C je možné získať priamo zo vzorky pomocou hmotnostnej spektroskopie, ktorá deteguje všetky atómy s hmotnosťou 14 a možno použiť extrémne malé vzorky (do 1 mg). Špeciálny filter umožňuje rozlíšiť medzi 14 C a 14 N. Táto metóda sa nazýva aj datovanie AMC. Vyžaduje si to zložité, vysoko citlivé prístroje, ktorými disponuje len málo laboratórií a ústavov.

Tradičná metóda rádiokarbónového datovania vyžaduje zdĺhavú prípravu vzorky. V prvom rade je potrebné vzorku očistiť od mladších (napríklad korene stromov) alebo starších (úlomky karbonátových hornín a pod.) zdrojov uhlíka. Vzorka sa tiež premyje kyslým alebo alkalickým roztokom, aby sa odstránili všetky cudzie zdroje uhlíka, ktoré sa dostali do vzorky. Z kostí sa rozkladom v HCl izoluje kolagénová frakcia, ktorej datovanie sa považuje za najpresnejšie, pretože kostné karbonáty môžu byť pri pochovávaní nahradené mladšími.

Najpresnejšie datovanie je kvapalinová scintilačná metóda merania aktivity 14 C. Pre túto metódu sa zo vzorky získava benzén (C 6 H 6). Do benzénu sa pridáva špeciálna látka - scintilátor - ktorý sa nabije energiou elektrónov uvoľnených pri rozpade 14 C. Scintilátor takmer okamžite vyžaruje nahromadenú energiu vo forme fotónov svetla. Svetlo je možné zachytiť pomocou trubice fotonásobiča. Scintilačný počítač obsahuje dve takéto trubice. Falošný signál možno identifikovať a vylúčiť ako vysielaný iba jedným slúchadlom. Aby sa počítadlá izolovali od žiarenia pozadia, sú umiestnené v olovenom obale s hrúbkou niekoľkých centimetrov.

Fyzické základy

Uhlík, ktorý je jednou z hlavných zložiek biologických organizmov, je prítomný v zemskej atmosfére vo forme stabilných izotopov 12 C a 13 C a rádioaktívnych 14 C. Izotop 14 C sa neustále tvorí v atmosfére pod vplyvom žiarenia. (hlavne kozmické žiarenie, ale aj žiarenie z pozemských zdrojov). Pomer rádioaktívnych a stabilných izotopov uhlíka v atmosfére a v biosfére súčasne na tom istom mieste je rovnaký, keďže všetky živé organizmy sa neustále podieľajú na metabolizme uhlíka a prijímajú uhlík z životné prostredie, a izotopy sa pre svoju chemickú nerozlíšiteľnosť zúčastňujú biochemických procesov takmer rovnakým spôsobom. V živom organizme je špecifická aktivita 14C približne 0,3 rozpadu za sekundu na gram uhlíka, čo zodpovedá obsahu izotopov 14C asi 10–10 %.

So smrťou tela sa metabolizmus uhlíka zastaví. Potom sú stabilné izotopy zachované a rádioaktívny (14 C) podlieha beta rozpadu s polčasom rozpadu 5568 ± 30 rokov (podľa nových aktualizovaných údajov - 5730 ± 40 rokov), v dôsledku čoho jeho obsah v pozostatkoch postupne zostáva klesá. Poznaním počiatočného pomeru obsahu izotopov v tele a meraním ich aktuálneho pomeru v biologickom materiáli je možné určiť, koľko uhlíka-14 sa rozpadlo, a tak určiť čas, ktorý uplynul od smrti organizmu.

Aplikácia

Na určenie veku sa z fragmentu skúmanej vzorky izoluje uhlík (spálením fragmentu), u uvoľneného uhlíka sa meria rádioaktivita, na základe toho sa určí pomer izotopov, ktorý ukazuje vek vzorky. Vzorka uhlíka použitá na meranie aktivity sa zvyčajne zavádza do plynu, ktorý plní proporcionálne počítadlo, alebo do kvapalinového scintilátora. IN V poslednej dobe pre veľmi nízke obsahy 14 C a/alebo veľmi malé hmotnosti vzoriek (niekoľko mg) sa používa hmotnostná spektrometria s urýchľovačom, ktorá umožňuje priamo určiť obsah 14 C. Maximálny vek vzorky, ktorý je možné určiť rádiouhlíková metóda je asi 60 000 rokov, teda asi 10 polčasov rozpadu 14 C. Za tento čas sa obsah 14 C zníži asi 1000-krát (asi 1 rozpad za hodinu na gram uhlíka).

Meranie veku predmetu rádiouhlíkovou metódou je možné len vtedy, keď pomer izotopov vo vzorke nebol počas svojej existencie narušený, to znamená, že vzorka nebola kontaminovaná materiálmi obsahujúcimi uhlík neskoršieho alebo skoršieho pôvodu, rádioaktívne látok a nebola vystavená silným zdrojom žiarenia. Určenie veku takto kontaminovaných vzoriek môže viesť k obrovským chybám. Napríklad je opísaný prípad, keď testovacie stanovenie na tráve trhanej v deň analýzy poskytlo vek rádovo miliónov rokov v dôsledku skutočnosti, že tráva bola trhaná na trávniku v blízkosti diaľnice s konštantnou hustou premávkou a Ukázalo sa, že je silne kontaminovaný „fosílnym“ uhlíkom z výfukových plynov (spálené ropné produkty). Počas desaťročí od vývoja metódy sa nazhromaždili rozsiahle skúsenosti s identifikáciou kontaminantov a čistením vzoriek od nich. V súčasnosti sa predpokladá, že chyba metódy sa pohybuje od sedemdesiatich do tristo rokov.

Jedným z najznámejších prípadov použitia rádiouhlíkovej metódy je štúdium fragmentov Turínskeho plátna (kresťanská svätyňa, ktorá údajne obsahuje stopy tela ukrižovaného Krista), uskutočnené za rok súčasne v niekoľkých laboratóriách pomocou slepá metóda. Rádiokarbónová analýza umožnila datovať rubáš do obdobia 13. storočia.

Kalibrácia

Libbyho počiatočné predpoklady, na ktorých bola založená myšlienka metódy, boli, že pomer izotopov uhlíka v atmosfére sa nemení v čase a priestore a obsah izotopov v živých organizmoch presne zodpovedá aktuálnemu stavu atmosféry. Teraz je už pevne stanovené, že všetky tieto predpoklady možno akceptovať len približne. Obsah izotopu 14 C závisí od radiačnej situácie, ktorá sa mení v čase v dôsledku kolísania úrovne kozmického žiarenia a slnečnej aktivity a v priestore v dôsledku nerovnomerného rozloženia rádioaktívnych látok na povrchu Zeme a dejov spojených s tzv. rádioaktívne materiály (napríklad v súčasnosti rádioaktívne materiály, ktoré vznikli a rozptýlili sa počas testov atmosférických jadrových zbraní v polovici storočia, stále prispievajú k tvorbe izotopu 14 C). V posledných desaťročiach v dôsledku spaľovania fosílnych palív, v ktorých 14 C prakticky chýba, sa atmosférický obsah tohto izotopu znižuje. Akceptovanie určitého pomeru izotopov ako konštantného teda môže spôsobiť významné chyby (rádovo tisícročia). Okrem toho výskum ukázal, že niektoré procesy v živých organizmoch vedú k nadmernej akumulácii rádioaktívny izotop uhlík, ktorý narúša prirodzený pomer izotopov. Pochopenie procesov spojených s metabolizmom uhlíka v prírode a vplyvu týchto procesov na pomer izotopov v biologických objektoch nebolo okamžite dosiahnuté.

V dôsledku toho sa rádiokarbónové dátumy vyrobené pred 30-40 rokmi často ukázali ako veľmi nepresné. Najmä test metódy vykonaný v tom čase na živých stromoch starých niekoľko tisíc rokov ukázal významné odchýlky pre vzorky dreva staršie ako 1000 rokov.

V súčasnosti pre správna aplikácia Metóda bola starostlivo kalibrovaná, berúc do úvahy zmeny v pomere izotopov pre rôzne éry a geografické oblasti, ako aj s prihliadnutím na špecifiká akumulácie rádioaktívnych izotopov v živých bytostiach a rastlinách. Na kalibráciu metódy sa používa stanovenie pomerov izotopov pre objekty, ktorých absolútne datovanie je známe. Jedným zo zdrojov kalibračných údajov je dendrochronológia. Uskutočnilo sa aj porovnanie určovania veku vzoriek rádiouhlíkovou metódou s výsledkami iných metód datovania izotopov. Štandardná krivka použitá na prepočet nameraného veku rádioaktívneho uhlíka vzorky na absolútny vek je uvedená tu: .

Možno konštatovať, že vo svojom moderná forma v historickom intervale (od desiatok rokov až po 60-70 tisíc rokov v minulosti) možno rádiokarbónovú metódu považovať za celkom spoľahlivú a kvalitatívne kalibrovanú nezávislú metódu na datovanie objektov biologického pôvodu.

Kritika metódy

Napriek tomu, že rádiouhlíkové datovanie je už dlho zaradené do vedeckej praxe a je pomerne široko používané, bola voči tejto metóde vyjadrená aj kritika s otázkou, ako jednotlivé prípady jej aplikáciu, ako aj teoretické základy metódy ako celku. Rádiokarbónová metóda je spravidla kritizovaná zástancami kreacionizmu, „novej chronológie“ a iných teórií, ktoré vedecká komunita neuznáva. Hlavné výhrady voči rádiokarbónovému datovaniu sú uvedené v článku Kritika prírodných vedeckých metód vo Fomenkovej „Novej chronológii“. Kritika rádiokarbónového datovania často vychádza zo stavu metodiky v 60. rokoch 20. storočia, keď metóda ešte nebola spoľahlivo kalibrovaná.

pozri tiež

Odkazy

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo je „Rádiokarbónová metóda“ v iných slovníkoch:

Spôsob použitia rádioaktívneho uhlíka 14C na ošetrenie živých organizmov za účelom štúdia rôzne mechanizmy, fyziologické procesy(napríklad metabolizmus), meranie produktivity v ekosystémoch atď. Pozri tiež Carbon 14C... ... Ekologický slovník

Rádiokarbónová metóda- (anglický rádiokarbón). Uhlík 14 je rádioaktívny izotop, ktorý vzniká v atmosfére pod vplyvom kozmického žiarenia. Pôsobí ako obyčajný uhlík (12C), ktorý sa nachádza v organickej hmoty všetko živé. Podiel rádioaktívnych a... Archeologický slovník

Zmeny koncentrácií rádioaktívneho uhlíka 14C v atmosfére spôsobené jadrovými testami. Prirodzená koncentrácia je znázornená modrou farbou Rádiokarbónové datovanie rôznych ... Wikipedia

Navrhla Libby (1949) pre mladé formácie; na základe rozpadu rádiokarbónu C14 vznikajúceho v horných vrstvách atmosféry (pozri Výmenný zásobník) pri interakcii neutrónov kozmického žiarenia s jadrami atmosférického dusíka... ... Geologická encyklopédia

- (z gréckeho methodos cesta, metóda výskumu, vyučovania, prezentácie) súbor techník a operácií poznávania a praktické činnosti; spôsob, ako dosiahnuť určité výsledky vo vedomostiach a praxi. Použitie jedného alebo druhého M. je určené... ... Filozofická encyklopédia

- (pozri rádio... + uhlík...) metóda rádiokarbónového datovania meraním obsahu rádioaktívneho izotopu uhlíka (od 14) v pozostatkoch živých organizmov. Nový slovník cudzie slová. od EdwART, 2009… Slovník cudzích slov ruského jazyka

lichenometrická metóda v mudflow vede- licheometria bahenných tokov LYCHENOMETRICKÁ METÓDA V FLUDRY ŠTÚDIACH - metóda na určenie absolútneho veku bahenných tokov na základe údajov o maximálnych priemeroch niektorých druhov lišajníkov kôrovcov. Na základe skutočnosti, že radiálny rast lišajníkov... Bahenné javy. Terminologický slovník