Радиовъглеродно датиране

Радиовъглеродно датиране е физически метод за радиоизотопно датиране на биологически останки, предмети и материали с биологически произход чрез измерване на съдържанието на радиоактивния изотоп на въглерода въглерод-14 (¹⁴C) в сравнение със съдържанието на стабилните му изотопи. Предложен е от Уилърд Либи през 1946 г., за което той е удостоен с Нобелова награда за химия в 1960 г.

Във всички живи организми съотношението между въглерод 14 и въглерод 12 е същото както в атмосферата, защото при жизнените процеси непрекъснато се обменя въглерод с околната среда. Когато обаче организмът умре, този обмен се прекратява и броят на ядрата въглерод 14, които са се съдържали в него, започва да намалява в съответствие със закона за радиоактивното разпадане. По броя на неразпадналите се ядра може да се определи възрастта на предмета или организма.

Пример

В руините на древен град са намерени дървени предмети, в които концентрацията на ${\displaystyle {}_{6}^{14}{\textrm {C}$ е четири пъти по-малка, отколкото в отрязано дърво. Да се определи възрастта на предметите. Периодът на полуразпад на ${\displaystyle {}_{6}^{14}{\textrm {C}$ е ${\displaystyle T_{1/2}=5730}$ години.

Решение: От закона за радиоактивното разпадане ${\displaystyle N=\left({\frac {1}{2}\right)^{n}N_{0}$ следва, че ${\displaystyle {\frac {N}{N_{0}={\frac {1}{4}=\left({\frac {1}{2}\right)^{2}$, т.е. ${\displaystyle n=2}$. Следователно възрастта на предметите е ${\displaystyle t=nT_{1/2}=2(5730)\approx 11500}$ години.^[1]

Калибриране

Сравняването на датировки, получени чрез радиовъглеродно датиране, с тези чрез други методи показват систематично отклонение. Това довежда до разбирането, че макар и незначително, съотношението между изотопите се променя във времето, т.е. математическата зависимост не е права линия и за прецизни резултати е нужно да се отчита този факт.

За да се получи необходимата корекция, се използват точно датирани образци с други методи и се определя възрастта им с радиовъглеродно датиране. Първи извършва това Hans Suess през 1967.^[2][3][4] Неговата калибровъчна крива показва два типа отклонения от правата линия: дългосрочно отклонение с период от около 9000 години и кратки отклонения, често наричани пикове („wiggles“), с период десетилетия. Не е ясен техният произход, но днес те са общопризнати и са известни като ефект на де Врис (de Vries effects) по името на холандския учен Hessel de Vries.^[5]

Калибровъчната крива се използва, като определената лабораторно с радиовъглеродно датиране дата се отчете по вертикалната ѝ ос (абсцисата) и се прекара хоризонтална линия докато се пресече с калибровъчната крива. Това дава калибрираната дата. След 1998 г. се въвеждат стандартни калибровъчни криви, чрез които „въглеродната възраст“ се преобразува в календарна дата.

Последната (за сега) калибровка INTCAL13 е публикувана в 2013 г.^[6]

Източници

Литература

• Aitken, M.J. Science-based Dating in Archaeology. London, Longman, 1990. ISBN 0-582-49309-9.
• Bowman, Sheridan. Radiocarbon Dating. London, British Museum Press, 1995, [1990]. ISBN 0-7141-2047-2.
• Suess, H.E. Bristlecone-pine calibration of the radiocarbon time-scale 5200 B.C. to the present // Radiocarbon Variations and Absolute Chronology. New York, John Wiley & Sons, 1970. с. 303 – 311.
• Taylor, R.E., Bar-Yosef, Ofer. Radiocarbon Dating. 2nd. Walnut Creek, California, Left Coast Press, 2014. ISBN 978-1-59874-590-0.

Външни препратки

• ((ru)) Ярослав Кузьмин. Радиуглеродный метод датирования в археологии Архив на оригинала от 2016-03-05 в Wayback Machine.
• Higham, Thomas. Radiocarbon WEB-info. // 2002. Архивиран от оригинала на 2012-07-18. Посетен на 2 ноември 2017. (на английски)
• Walker, Mike. Quaternary Dating Methods. Chichester, John Wiley & Sons, 2005. ISBN 978-0-470-86927-7. Архивиран от оригинала на 2014-07-14. Посетен на 2014-07-26.

Нормативен контрол AAT GND NLI J9U NKC

Портал „Археология“          Портал „Праистория“          Портал „Физика“          Портал „Химия“