piątek, 20 stycznia 2017

Węgiel C-14 i badanie radiowęglowe

Węgiel C-14 znany jest przede wszystkim z zastosowania w metodzie datowania radiowęglowego, ale skąd on się bierze w żyjących organizmach?
Nasza planeta jest ustawicznie bombardowana przez promieniowanie kosmiczne, składające się głównie z protonów (90%) i cząstek alfa. Cząstki te tworzą tzw. promieniowanie pierwotne, które na skutek zderzeń i rozbijania atomów gazów atmosferycznych tworzy promieniowanie wtórne (neutrony, miony, mezony). Neutrony reagują z azotem, tworząc węgiel C-14 i wodór. Węgiel ten utlenia się w atmosferze i trafia do wszystkich organizmów żyjących na Ziemi. W organizmach żywych jego zawartość jest stała, gdyż jest ustawicznie pobierany i wydalany. Z chwilą śmierci organizmu (rośliny, zwierzęcia) ustaje dopływ "świeżego" węgla C-14, zaś ten zawarty w organizmie ulega powolnemu rozpadowi. Okres półrozpadu wynosi 5730 ±40 lat, zatem mierząc zawartość C-14 w próbce można ustalić datę śmierci organizmu (ścięcia drzewa, wykonania wyrobu skórzanego, płóciennego itp.). Zawartość C-14 w atmosferze jest zmienna, zależy m.in. od aktywności promieniowania kosmicznego, zatem do obliczeń trzeba wprowadzić pewne poprawki. Po upływie 10 okresów półrozpadu (50 tys. lat) zawartość C-14 jest na tyle mała, że datowanie tą metodą nie jest możliwe. 
Metody radiowęglowej użyto m.in. przy badaniu Całunu Turyńskiego, który podczas badania w 1988 r. datowano na lata 1260-1390, zatem dużo późniejsze niż czasy Chrystusa. Sprawa wywołała głośne kontrowersje - obrońcy autentyczności Całunu sugerowali, że poddano badaniu a) tkaninę z miejsca reperowanego w średniowieczu, b) skontaminowanego dotykiem licznych wiernych oglądających Całun  c) nasyconego tlenkiem węgla podczas pożaru w 1532, d) zawierającego nieusuniętą pleśń z lat późniejszych.
W kwestii krzywej kalibracyjnej, zdolności rozdzielczej badania i innych kwestii szczegółowych odsyłam tutaj http://www.adamwalanus.pl/datowanie/p4.html
W przyszłości datowanie metodą radiowęglową może być utrudnione z powodu skażenia środowiska  izotopami sztucznie powstałymi w wyniku wybuchów nuklearnych i awarii jądrowych - węgiel C-14 powstaje w wyniku bombardowania azotu neutronami, zatem każda eksplozja atomowa wprowadza ogromną ilość C-14 do środowiska. Eksplozje mogą mieć zarówno charakter lokalny (bomby rozszczepialne), jak i globalny (bomby termojądrowe, wodorowe), wprowadzając kolejny zmienny czynnik oprócz wahań aktywności promieniowania kosmicznego. Dodatkowo zawartość C-14 może się diametralnie różnić w różnych rejonach Ziemi. Ustalenie krzywej kalibracji w tych warunkach może być po prostu niemożliwe.

Ciekawostka - pracując przy archiwizacji fotografii usłyszałem pytanie "Czy do datowania fotografii używamy badania węglem C-14 ?"  :)

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!