Radiokarbon tahlili so'nggi 50 000 yil haqidagi tushunchamizni o'zgartirdi. Professor Uillard Libbi buni birinchi marta 1949 yilda namoyish qilgan va buning uchun u keyinchalik Nobel mukofoti bilan taqdirlangan.
Tanishuv usuli
Radiokarbon tahlilining mohiyati uglerodning uch xil izotoplarini solishtirishdan iborat. Muayyan elementning izotoplari yadrosida protonlar soni bir xil, ammo neytronlar soni boshqacha. Bu ularning kimyoviy oʻxshashligiga qaramay, massalari har xil ekanligini anglatadi.
Izotopning umumiy massasi raqamli indeks bilan ko'rsatilgan. Eng engilroq izotoplar 12C va 13C barqaror bo'lsa-da, eng og'ir izotoplar 14C (radiokarbon) radioaktiv hisoblanadi. Uning yadrosi shunchalik kattaki, u barqaror emas.
Vaqt oʻtishi bilan radiokarbonli aniqlashning asosi boʻlgan 14C azotga parchalanadi 14N. Ko'pchilik uglerod-14 atmosferaning yuqori qismida hosil bo'ladi, bu erda kosmik nurlar tomonidan ishlab chiqarilgan neytronlar atomlar bilan reaksiyaga kirishadi 14N.
Keyin u 14CO2 gacha oksidlanadi, atmosferaga kiradi va 12 bilan aralashadi. CO2 va 13CO2. Karbonat angidrid ishlatiladio'simliklar fotosintez jarayonida va u erdan oziq-ovqat zanjiri orqali. Shu sababli, ushbu zanjirdagi har bir o'simlik va hayvon (shu jumladan odamlar) atmosferadagi 12C ga nisbatan teng miqdorda 14C bo'ladi (nisbat).14S:12S).
Usul cheklovlari
Tirik mavjudotlar oʻlganda, toʻqimalar almashtirilmaydi va radioaktiv parchalanish 14C aniq boʻladi. 55 000 yildan soʻng 14C shunchalik chiriganki, uning qoldiqlarini endi oʻlchash mumkin emas.
Radiokarbon bilan tanishish nima? Radioaktiv parchalanish "soat" sifatida ishlatilishi mumkin, chunki u fizik (masalan, harorat) va kimyoviy (masalan, suv tarkibi) sharoitlariga bog'liq emas. Namuna tarkibidagi 14C ning yarmi 5730 yilda parchalanadi.
Shuning uchun, agar siz o'lim vaqtidagi 14C:12C nisbatini va bugungi nisbatni bilsangiz, u holda hisoblashingiz mumkin. qancha vaqt o'tdi. Afsuski, ularni aniqlash unchalik oson emas.
Radiokarbon tahlili: xato chegarasi
Atmosferadagi, demak oʻsimliklar va hayvonlardagi 14C miqdori har doim ham doimiy boʻlmagan. Misol uchun, u Yerga qancha kosmik nurlar etib borishiga qarab o'zgaradi. Bu quyosh faolligi va sayyoramizning magnit maydoniga bog'liq.
Yaxshiyamki, boshqa usullar bilan sanasi berilgan namunalarda bu tebranishlarni oʻlchash mumkin. Siz daraxtlarning yillik halqalarini va ularning tarkibidagi o'zgarishlarni hisoblashingiz mumkinradiokarbon. Bu maʼlumotlar asosida “kalibrlash egri chizigʻi” tuzilishi mumkin.
Hozirda uni kengaytirish va yaxshilash ishlari olib borilmoqda. 2008 yilda faqat 26 000 yilgacha bo'lgan radiokarbonlarni kalibrlash mumkin edi. Bugun egri chiziq 50 000 yilga uzaytirildi.
Nimani oʻlchash mumkin?
Bu usul bilan barcha materiallarning sanasini aniqlash mumkin emas. Ko'pchilik, agar hammasi bo'lmasa, organik birikmalar radiokarbonni aniqlashga imkon beradi. Ba'zi noorganik materiallar, masalan, qobiqlarning aragonit komponenti ham sanalanishi mumkin, chunki mineral hosil bo'lishida uglerod-14 ishlatilgan.
Usul boshlanganidan beri sanasi aniqlangan materiallarga ko'mir, yog'och, shoxchalar, urug'lar, suyaklar, qobiqlar, teri, torf, loy, tuproq, soch, kulolchilik, gulchanglar, devor rasmlari, marjon, qon qoldiqlari kiradi., mato, qog'oz, pergament, qatron va suv.
Metalning tarkibida uglerod-14 bo'lmasa, uni radiokarbonli tahlil qilish mumkin emas. Istisno - ko'mirdan tayyorlangan temir mahsulotlari.
Ikki marta hisoblash
Ushbu asorat tufayli radiokarbon sanalari ikki shaklda taqdim etiladi. Kalibrlanmagan o'lchovlar 1950 yilgacha (BP) oldingi yillarda berilgan. Kalibrlangan sanalar ham miloddan avvalgi sifatida taqdim etiladi. e., va undan keyin, shuningdek, calBP birligidan foydalanish (hozirgi kungacha, 1950 yilgacha kalibrlangan). Bu namunaning haqiqiy yoshining "eng yaxshi bahosi", ammo unga qaytish kerak.eski ma'lumotlar va ularni kalibrlash, chunki yangi tadqiqotlar kalibrlash egri chizig'ini yangilashda davom etadi.
Miqdor va sifat
Ikkinchi qiyinchilik - bu 14S ning juda past tarqalishi. Hozirgi atmosferadagi uglerodning atigi 0,0000000001% 14C boʻlib, uni oʻlchash nihoyatda qiyin va ifloslanishga juda sezgir.
Ilk yillarda parchalanish mahsulotlarini radiokarbonli tahlil qilish uchun juda katta namunalar kerak edi (masalan, odamning son suyagining yarmi). Hozirda ko‘plab laboratoriyalarda turli izotoplar mavjudligini aniqlash va o‘lchash, shuningdek, alohida uglerod-14 atomlarini hisoblash mumkin bo‘lgan tezlatuvchi massa spektrometri (AMS) qo‘llaniladi.
Bu usul 1 grammdan kam suyakni talab qiladi, biroq kam sonli davlatlar bir yoki ikkitadan ortiq AMSni sotib olishga qodir, bu esa 500 000 dollardan oshadi. Misol uchun, Avstraliyada radiokarbonlarni aniqlashga qodir bo'lgan ushbu asboblardan faqat ikkitasi bor va ular rivojlanayotgan dunyoning ko'p qismi uchun imkoni yo'q.
Tozalik - aniqlik kaliti
Bundan tashqari, namunalarni yopishtiruvchi va tuproqdan uglerod ifloslanishidan ehtiyotkorlik bilan tozalash kerak. Bu juda eski materiallar uchun ayniqsa muhimdir. Agar 50 000 yillik namunadagi elementning 1 foizi zamonaviy ifloslantiruvchi moddalardan kelib chiqsa, uning yoshi 40 000 yil deb hisoblanadi.
Shu sababli tadqiqotchilar doimiy ravishda yangi narsalarni ishlab chiqishmoqdamateriallarni samarali tozalash usullari. Ular radiokarbon tahlili beradigan natijaga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Usulning aniqligi ABOx-SC faollashtirilgan uglerod bilan tozalashning yangi usulini ishlab chiqish bilan sezilarli darajada oshdi. Bu, masalan, birinchi odamlarning Avstraliyaga kelish sanasini 10 ming yildan ortiqroqqa kechiktirishga imkon berdi.
Radiokarbon tahlili: tanqid
Muqaddas Kitobda eslatib o'tilgan Yer paydo bo'lganidan beri 10 ming yildan ko'proq vaqt o'tganligini isbotlovchi usul kreatsionistlar tomonidan bir necha bor tanqid qilingan. Masalan, ular 50 000 yil ichida namunalar uglerod-14 dan tozalanishi kerakligini ta'kidlamoqdalar, ammo millionlab yillar bor deb hisoblangan ko'mir, neft va tabiiy gazda ushbu izotopning o'lchanadigan miqdori bor, bu radiokarbonlarni aniqlash bilan tasdiqlangan. Bu holda o'lchov xatosi fon radiatsiyasidan kattaroqdir, uni laboratoriyada yo'q qilish mumkin emas. Ya'ni, bitta radioaktiv uglerod atomi bo'lmagan namunada 50 ming yillik sana ko'rsatiladi. Biroq, bu fakt ob'ektlarning sanasini shubha ostiga qo'ymaydi va hatto neft, ko'mir va tabiiy gaz bu yoshdan yoshroq ekanligini ko'rsatmaydi.
Shuningdek, kreatsionistlar radiokarbonlarni aniqlashda ba'zi g'alati jihatlarni qayd etishadi. Misol uchun, chuchuk suv mollyuskalarining yoshini aniqlash ularning yoshini 2000 yildan ortiq deb aniqladi, bu ularning fikricha, bu usulni obro'sizlantiradi. Darhaqiqat, qisqichbaqasimonlar uglerodning katta qismini ohaktosh va chirindidan olishi aniqlandi, ular 14C darajasida juda kam, chunki bu minerallar juda eski va ularga kirish imkoni yo'q.havo uglerod. Radiokarbon tahlili, bu holda aniqligi shubha ostiga olinishi mumkin, aks holda to'g'ri. Masalan, yog'ochda bunday muammo yo'q, chunki o'simliklar to'g'ridan-to'g'ri havodan uglerod oladi, uning tarkibida 14C.
Usulga qarshi yana bir dalil daraxtlarning bir yilda bir nechta halqa hosil qilishi mumkinligidir. Bu to'g'ri, lekin ko'pincha ular o'sish halqalarini umuman hosil qilmaydi. Ko‘pchilik o‘lchovlar asosida olingan tusli qarag‘ayning halqalari haqiqiy yoshidan 5% kamroq.
Sana belgilash
Radiokarbon tahlili nafaqat usul, balki bizning o'tmishimiz va hozirgi kunimizdagi hayajonli kashfiyotlardir. Usul arxeologlarga topilmalarni yozma yozuvlar yoki tangalarsiz xronologik tartibda joylashtirish imkonini berdi.
19-asr va 20-asr boshlarida nihoyatda sabrli va ehtiyotkor arxeologlar shakl va naqshlardagi oʻxshashliklarni izlash orqali turli geografik hududlardagi kulolchilik va tosh asboblarni bogʻlashgan. Keyin, ob'ekt uslublari vaqt o'tishi bilan rivojlanib, murakkablashdi degan fikrdan foydalanib, ularni tartibda joylashtirishlari mumkin edi.
Shunday qilib, Gretsiyadagi katta gumbazli qabrlar (tholos nomi bilan tanilgan) Shotlandiyaning Meshou orolidagi shunga oʻxshash inshootlarning peshqadamlari hisoblangan. Bu Gretsiya va Rimning klassik tsivilizatsiyalari barcha innovatsiyalarning markazida ekanligi haqidagi g'oyani qo'llab-quvvatladi.
Biroq, ichidaRadiokarbonli tahlillar natijasida Shotlandiya qabrlari yunonnikidan ming yillar kattaroq ekanligi ma'lum bo'ldi. Shimoliy varvarlar klassik tuzilmalarga o'xshash murakkab tuzilmalarni loyihalashtira olishgan.
Boshqa e'tiborga molik loyihalar Turin kafanining o'rta asrlar davriga tayinlanishi, O'lik dengiz o'ramlarining Masih davriga to'g'ri kelishi va Chauvet g'oridagi chizmalarning 38 000 kalBP bilan bir oz munozarali davriyligi edi. taxminan 32 000 BP), kutilganidan minglab yillar oldin.
Radiokarbon tahlili mamontlarning yoʻq boʻlib ketish vaqtini aniqlash uchun ham ishlatilgan va zamonaviy odamlar va neandertallar uchrashganmi yoki yoʻqmi degan munozaralarga hissa qoʻshgan.
Izotop 14S nafaqat yoshni aniqlash uchun ishlatiladi. Radiokarbon tahlili usuli bizga okeanning aylanishini o'rganish va dori vositalarining tanadagi harakatini kuzatish imkonini beradi, ammo bu boshqa maqola uchun mavzu.
