60 yıl önce geliştirilen ve Nobel Ödülü'ne layık görülen radyokarbon yöntemi, başlangıçta arkeolojik ve jeolojik nesnelerin yaşını belirlemek için kullanıldı, ancak kısa süre sonra kapsamı önemli ölçüde genişledi. Yöntem çok yönlülüğünü kanıtladı ve bilim, teknoloji, tıp ve diğer insan faaliyet alanlarında büyük başarı ile uygulanmaya devam ediyor.
Radyokarbon yönteminin, nükleer fizikten adli bilime, ancak öncelikle jeoloji ve arkeolojiye kadar çeşitli bilim alanlarının gelişimi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Mart 1949'da, bu yöntemin çalışma prensibini doğrulayan bir makale yayınlandı. Yazarları - Chicago Üniversitesi (ABD) Willard F. Libby, Ernst S. Anderson ve James R. 40-50 bin yıl öncesine kadar. Aynı zamanda, önerilen yöntem oldukça yüksek bir doğruluğa sahipti ve o zamanlar yer bilimlerinde ve arkeolojide kullanılan diğer teknolojilerden tamamen bağımsızdı. Radyokarbon yönteminin bilimsel bilgide zaman kavramında gerçek bir devrim yarattığı abartmadan söylenebilir. Bu keşfin önemini kabul eden W.F. 1960 Nobel Kimya Ödülü için Libby.
Bu makale, yöntemin keşfi ve oluşumu, fiziksel temelleri hakkında kısa bilgi sağlar; Bunu, radyokarbon yönteminin bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında uygulanmasının ve 20. yüzyılın bilimsel bilgi sistemi üzerindeki etkisinin gözden geçirilmesi takip ediyor. genellikle. Radyokarbon yöntemine adanmış kapsamlı bir literatür vardır (örneğin bakınız :), bu nedenle makalede yazar yalnızca en genel ve ayrıntılı kaynaklara atıfta bulunmaktadır.
W.F.'nin ilk çalışmalarından hemen sonra Libby ve meslektaşları, Amerikan Antropoloji Derneği ve ABD Jeoloji Derneği, radyokarbon tarihlemesinin ilk sonuçlarını değerlendirmek için özel bir komisyon oluşturdu ve 1951'de elde edilen verilerin güvenilir olduğu ve mevcut bilimsel paradigmaya karşılık geldiği sonucuna vardı. Bilim topluluğu, yeni araştırma yaklaşımını coşkuyla benimsedi ve onu Dünya'nın ve insanlığın geçmişini incelerken aktif olarak kullanmaya başladı; Uzun yıllar boyunca yöntem, belirli nesnelerin yaşını belirlemede öncü oldu. 1950'lerin ortalarından beri, radyokarbon yöntemi tüm dünyaya yayıldı.
Yeni yöntemin de rakipleri vardı. Bu nedenle, arkeologlar V. Miloichich ve S. Yamanouchi, Avrupa ve Japonya'daki tarih öncesi anıtların radyokarbon tarihlerinin çok eski olduğuna inanıyorlardı, ancak bu bölgelerdeki arkeolojik bilginin gelişmesi, radyokarbon yönteminin doğruluğunu doğruladı. Gerçek materyallerin, yani radyokarbon tarihlerinin birikmesiyle eş zamanlı olarak, yöntemin kurucuları tarafından atılan metodolojik temellerde sürekli bir gelişme oldu ve 1970'lerin sonunda, yeni veriler dikkate alınarak radyokarbon yönteminin temel hükümleri formüle edildi.
Radyokarbon Temelleri
Dünyanın doğal ortamında, karbon kimyasal elementi üç izotoptan oluşur: iki kararlı - 12 C ve 13 C ve bir radyoaktif - 14 C veya radyokarbon. 14 C izotopu, kozmik ışınları oluşturan nötronlarla nitrojen atomlarının bombardıman edilmesinin bir sonucu olarak, Dünya'nın stratosferinde sürekli olarak oluşur (Şekil 1, seviye "oluşum"). Birkaç yıl boyunca, "yeni doğan" 14 C, kararlı izotoplar 12 C ve 13 C ile birlikte, Dünya'nın atmosferdeki, biyosferdeki ve hidrosferdeki karbon döngüsüne girer (bkz. Şekil 1, seviye "dağılım"). Vücut çevresi ile metabolizma halindeyken (örneğin bir ağaç fotosentez sonucunda atmosferden karbondioksit şeklinde karbon alır) içindeki 14C içeriği sabit kalır ve atmosferdeki bu izotop konsantrasyonu ile denge halindedir. Organizma öldüğünde, dış çevre ile karbon alışverişi durur; artık dışarıdan "taze" 14 C akışı olmadığından radyoaktif izotop içeriği azalmaya başlar (bkz. Şekil 1, seviye "bozunma"). Herhangi bir elementin radyoaktif bozunması, çok kesin bir şekilde belirlenen sabit bir oranda gerçekleşir. Dolayısıyla, 14 C izotopunun yarı ömrü yaklaşık 5730 yıldır. Bu nedenle denge halindeki kararlı izotoplar 12 C ve 13 C ile ilişkili olarak vücuttaki başlangıçtaki 14 C miktarı (vücut canlıyken) ve fosil kalıntılarındaki 14 C içeriği bilinerek, karbon içeren maddenin ölümünden bu yana ne kadar zaman geçtiğini tespit etmek mümkündür. W.F. tarafından oluşturulan modelin özü budur. Libby vd. Radyokarbon yönteminin geliştirilmesinde bir dizi önemli güncellemeden geçmesine rağmen, K. Renfrew'in sözleriyle - "devrimler", 1949'da atılan temelleri bugüne kadar değişmeden kalmıştır.
Yani doğada ve eski insanların yerleşim yerlerinde bulunan bitki ve hayvan kalıntılarının yanı sıra karbon içeren diğer bazı maddelerin de bulunması radyokarbon yöntemi ile organizmanın yaşamının sonundan bu yana ne kadar zaman geçtiğini tespit etmek yani bu nesnelerin yaşını belirlemek mümkündür. Ve bu da, jeologların ve arkeologların ebedi sorusuna cevap verilebileceği anlamına geliyor: Bu organizma veya eski bir yerleşim ne kadar zamandır var? Radyokarbon yöntemi, yaklaşık 50.000 yıllık astronomik bir yaşa karşılık gelen 47.000 14 C yıla kadar karbon içeren maddelerin yaşını belirlemeyi mümkün kılar.
Kimyasal element karbonun, hemen hemen tüm canlı maddelerin bir parçası olduğu ve cansız kategorisindeki birçok maddenin (yani, canlı organizmaların katılımı olmadan yaratıldığı) olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, radyokarbon yöntemi gerçekten evrenseldir. Yardımıyla, şartlı olarak aşağıdaki gruplara ayrılabilen bir dizi nesnenin yaşı belirlenir: "jeolojik" - okyanusların ve tatlı su rezervuarlarının karbonat çökeltileri, buz çekirdekler, göktaşları; "Biyolojik" - odun ve odun kömürü, bitkilerin tohumları, meyveleri ve dalları, turba, toprak humusu, polen taneleri, böcek ve balık kalıntıları, kemikler, boynuzlar, dişler, omurgalılar ve insanların kılları, derileri ve derileri, koprolitler; "Antropojenik" - yanmış kemikler, seramikler, çığlık atan metaller, yanmış yiyecek kalıntıları, eski aletler, kumaşlar, papirüs, parşömen ve kağıt üzerindeki kan izleri. Bazı durumlarda, örneğin 14C içeriğindeki güneş aktivitesine bağlı dalgalanmaları incelemek için, aktivitesi şaraplar, viski ve konyaklar gibi "egzotik" nesnelerde ölçülür.
Radyokarbon laboratuvarları ve ekipmanları
Radyokarbon yöntemini geliştirmeye başlayan ilk ekip W.F. Chicago'da Libby. 1950'lerin başından bu yana, ABD, Kanada, Avrupa ve Japonya'daki laboratuvarların sayısı önemli ölçüde arttı ve 1970'lerin sonlarında zaten 100'den fazla vardı (Şekil 2: eklemelerle); şu anda tüm kıtalarda yaklaşık 140 tane var. XX yüzyılın ikinci yarısında dünyada toplam. 1970'lerin sonlarında, hızlandırıcı kütle spektrometresi (AMS) kullanan ilk laboratuvarlar ortaya çıktı, şimdi bunlardan 40 tane var.Radyokarbon laboratuvarlarının listesi düzenli olarak güncellenmekte ve bu konudaki ana yayında - uluslararası radyokarbon dergisi - yayınlanmaktadır. "(Açık erişim: www.radiocarbon.org).
Ülkemizdeki ilk radyokarbon laboratuvarı 1956'da SSCB Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü ve SSCB Bilimler Akademisi Arkeoloji Enstitüsü'nün Leningrad şubesinde (şimdi Rusya Bilimler Akademisi Maddi Kültür Tarihi Enstitüsü) düzenlendi; yaratılışının ilham kaynakları I.E. Yaşlı adam ve S.I. Rudenko.
Şu anda 7 laboratuvar Rusya'da faaliyet gösteriyor: Moskova'da - Rusya Bilimler Akademisi Jeoloji Enstitüsü, RAS Coğrafya Enstitüsü, adını taşıyan Ekoloji ve Evrim Enstitüsü A.N. Severtsov RAS; St. Petersburg'da - Rusya Bilimler Akademisi Maddi Kültür Tarihi Enstitüsü, St. Petersburg Devlet Üniversitesi ve VSEGEI; Novosibirsk'te - Jeoloji ve Mineraloji SB RAS Enstitüsü'nde.
Radyokarbon çalışmaları yürütmek için, yöntemin geliştirilmesinin önemli bir parçası olan karmaşık aletler gerekliydi. Bunlar arasında: 14 C taşıyıcı olarak katı karbon içeren bir Geiger-Muller ızgara-duvar sayacı (W.F. Libby, 1940'ların sonu); orantılı gaz sayacı (1950'lerden beri kullanılmaktadır); sıvı sintilasyon sayacı - bugün en yaygın cihaz türü (1960'lardan beri kullanılmaktadır); hızlandırıcı kütle spektrometresi.
UMS ekipmanı en ileri teknoloji, karmaşık ve pahalıdır. Buna rağmen dünyadaki UMS laboratuvarlarının sayısı sürekli artmaktadır. Şekil 3, 3 milyon eV çalışma voltajıyla Arizona Üniversitesi'nin UMS kurulumunu göstermektedir. Kısaca, çalışma prensibi (Şekil 3, a) şu şekilde tanımlanabilir: negatif karbon iyonları C? İyon kaynağında (Şekil 3, b) elde edilen (14C izotopu dahil) hızlandırıcı bir tankta (Şekil 3, c) hızlandırılır ve dedektördeki miktarının ölçülmesine beslenir (Şekil 3, d). Bundan sonra, numunedeki 14 C atomunun sayısını belirlemek ve başlangıç \u200b\u200bsayılarını bilerek (çeşitli materyallerin "modern" numuneleri için ölçülmüştür) çok küçük numunelerin yaşını belirlemek mümkündür (0,1 mg karbona kadar ve daha az). Bu yöntemin şüphesiz bir avantajı vardır: bir radyokarbon tarihi elde etmek için, "geleneksel" sıvı sintilasyon ve orantılı gaz yöntemlerini kullanmaktan yaklaşık 1000 kat daha az karbon gereklidir; aksi takdirde (alt duyarlılık sınırı, örnekleme gereksinimleri, hazırlık vb.), AMS yöntemi onlardan çok farklı değildir.
Radyokarbon yönteminin uygulanması
Arkeoloji ve Kuvaterner jeoloji, radyokarbon yönteminin ana kullanım alanları olmuştur ve olmaya devam etmektedir. Arkeolojide, bağımsız bir yaş belirleme yönteminin kullanılması gerçekten devrimci hale geldi ve mevcut arkeolojik kavramları önemli ölçüde değiştirdi. Şu anda, radyokarbon tarihleme kullanılmadan ciddi arkeolojik çalışmalar yapmak imkansızdır. Şimdi, odun, odun kömürü ve kemiklere atfedilebilecek "rutin" nesnelerin analiziyle birlikte, bitki, tekstil, yağ asitleri ( lipitler) eski seramik ve seramiklerin kendisinde, taş aletlerdeki kan kalıntıları, kaya resimleri. Bugün dünyadaki arkeolojik alanlar için elde edilen toplam radyokarbon tarihi sayısı görünüşe göre birkaç yüz bin; 1960'ların başlarında 2.400'den fazlası yoktu.
Radyokarbon yönteminin Eski ve Yeni Dünya arkeolojisinde kullanılmasının sonuçları özet çalışmalarda özetlenmiştir. En ilginç ve önemli örnekler arasında flört Torino Örtüsü , Ölü Deniz el yazmaları, Fransa ve İspanya mağaralarındaki kaya resimleri, seramik ve tarım ile dünyanın en eski siteleri. Radyokarbon yöntemi, artık verilerini "dalgalanmaların karşılaştırması" olarak adlandırılan yöntemi kullanarak mutlak bir zaman ölçeğine "bağlayabilen" arkeologlar ve dendrokronologlar için geniş fırsatlar yarattı. Bu durumda, dalgalanmalar, son 10-12 bin yıl boyunca 14C izotop içeriğindeki keskin değişikliklerdir ve bunlar tanımlanıp uluslararası kabul görmüş eğri üzerinde kaydedilen piklerle karşılaştırılabilir.
Antik anıtların tarihlenmesi, sahtecilikleri açığa çıkarmadan olmamıştır. Radyokarbon yönteminin başlangıcında bile, muhtemelen Eski Mısır'dan gelen ilk örneklerden birinin modern bir kopya olduğu ortaya çıktı. Bir ders kitabı örneği, İngiltere'den Piltdown "adamının" (beklenen yaş - en az 75.000 yıl, gerçek - 500-600 yıl) ve Ağrı Dağı'ndaki "Nuh'un Gemisi" nin kalıntılarıdır (yaşları sadece 1200-1400 yıldı ve en azından değil) İncil kronolojisine göre 5000 yıl) .
Kuaterner jeoloji ve paleocoğrafyada, radyokarbon yöntemi arkeolojide olduğu kadar yaygın olarak kullanılmaktadır. Onun yardımıyla, özellikle son 10 bin yıldır (Holosen dönemi), son 40-50 bin yıllık ana sıcak ve soğuk dönemlerin kronolojik parametreleri oluşturulmuştur (örneğin bakınız :). Radyokarbon yönteminin jeolojide uygulanmasına ilişkin literatür son derece kapsamlıdır (örneğin :), bu nedenle, sadece bazı örnekler üzerinde duracağız: Kamçatka'daki volkanik patlamaların tarihlenmesi, Sibirya'nın geç Pleistosen döneminin ikinci yarısının jeokronolojisi; Avrupa Rusya'nın kuzeybatısındaki ve bir bütün olarak Avrasya'nın kuzeyindeki Buz Devri kronolojisi.
Radyokarbon yöntemi, en son jeolojik dönem olan Pleistosen'in (2,6 milyon ila 10 bin yıl önce) sonunda büyük memelilerin (sözde megafauna) yok olma sürecini incelemede önemli bir araç haline geldi. Mamutların, yünlü gergedanların ve diğer bazı hayvan türlerinin fosil kalıntılarının toplu radyokarbon tarihlemesine dayanarak, son yok oluşlarının zamanını ve yerini belirlemek mümkün oldu. En önemli başarılardan biri, mamutların kemiklerinin ve dişlerinin yaşının belirlenmesiydi. hakkında. Wrangel (Kuzey-Doğu Sibirya): kalıntılar şaşırtıcı bir şekilde "genç" idi - 9000 ila 3700 yıl önce; bugün bunlar dünyadaki en son mamutlar. Daha az ilginç olanı, 4 m genişliğe kadar boynuzları olan dev bir fosil geyiğinin kemiklerinin radyokarbon tarihlemesinin sonuçlarıdır: son temsilcileri 6900 yıl öncesine kadar Güney Urallar ve Trans-Urallarda yaşadılar. Yakın zamanda, 8000 yıl öncesine kadar Doğu ve Orta Asya'daki varlığına ilişkin veriler, Asya devekuşu yumurtası kabuğunun doğrudan UMS tarihlemesi kullanılarak elde edilmiştir.
Radyokarbon yöntemi jeofizik, oşinoloji, biyoloji, tıp ve diğer birçok bilim dalında yaygın olarak kullanılmaktadır. Deniz suyundaki 14C içeriğinin ölçümleri, oşinolojik araştırma uygulamasında (bu, Dünya Okyanusu sularının dolaşımının düzenliliklerini ortaya çıkarmayı mümkün kılar) ve kara ve maden kaynaklarındaki yeraltı sularının incelenmesinde sağlam bir şekilde oluşturulmuştur. Dinamik olarak gelişen bir alan, meteorlar ve buzullar gibi nesnelerdeki 14 C içeriğinin incelenmesidir. Radyokarbon yöntemi, astrofiziksel olayların incelenmesine yardımcı olur - güneş aktivitesindeki dalgalanmalar, süpernova patlamaları vb.
"Teknojenik" radyokarbon ile ilgili çalışmalarda 14 C izotopunun aktivitesinin ölçülmesiyle önemli bir rol oynar. Bildiğiniz gibi, 1950'lerin ikinci yarısında, atmosferdeki hidrojen bombalarının testlerinin başlamasıyla bağlantılı olarak, bir nükleer patlama anında çok sayıda serbest nötronun salınmasının bir sonucu olarak "yapay" 14 C oluşumu meydana geldi (bkz. Şekil 1, "oluşum" seviyesi). ve doğal arka plan ciddi şekilde bozulmuştu. 1965'e gelindiğinde, 14 C izotopunun içeriği "bomba öncesi" değerini, yani arka planı neredeyse 2 kat aştı - 1950 seviyesine göre% 190 (Şekil 4) ve bugün bile orijinal durumuna geri dönmedi. Şimdi 14 C'nin aktivitesi 1950'de bunun yaklaşık% 105-110'u kadardı, hatta "bomba sonrası 14 C" terimi ortaya çıktı. Bununla birlikte, her bulutun bir gümüş astarı vardır: Bu fenomen, genç organizmaların (40-50 yaşından büyük olmayan) ölüm zamanını belirlemek için yaygın olarak kullanılır; bazen bu yaklaşımın yardımıyla eski insan mumyalarının sahteciliğini ortaya çıkarmak mümkündür. 1950'lerde - 1960'larda atmosferin yapay olarak 14 C'ye kadar zenginleştirilmesi olgusu üzerine birçok biyomedikal çalışma inşa edildi, burada 14 C izotopu bir tür "etiket" (bkz., Örneğin :). 14 C aktivitesi ölçülerek nükleer sanayi için yakıt üretimi sırasında ortaya çıkan radyonüklidler ile doğal çevre kirliliği çalışmaları yapılmaktadır. Ve oldukça "egzotik" olarak adlandırılabilir adli tıpta radyokarbon yönteminin kullanımı – fildişi ticaretini tespit etmek (1955-1960'tan sonra öldürülen hayvanların dişlerinde 14 C yüksek "bomba sonrası" içeriği vardır) ve uyuşturucu kaçakçılığı (ayrıca "bomba sonrası" etkisine dayanmaktadır). Gerçekten, bu yöntemin kapsamı neredeyse sınırsızdır!
1960'lar - 2000'lerdeki tüm bilimler için önemli olan radyokarbon araştırmalarının yönlerinden biri 14 C-tarihinin kalibrasyonuydu. Kalibrasyon ihtiyacı, atmosferdeki, hidrosferdeki ve biyosferdeki 14 C izotopunun miktarının sabit kalmamasından (WF Libby ve meslektaşlarının başlangıçta inandığı gibi), ancak bir dizi dış koşulun etkisiyle değişmesinden kaynaklanmaktadır. radyokarbon üreten kozmik ışınların geçmişteki faaliyeti (bkz. Şekil 1). Bu nedenle, 14 C ile takvim yaşı arasındaki ilişki doğrusal değildir. Radyokarbon çağının astronomik (takvim) tarihlere dönüştürülmesini zorlaştıran bu faktörün etkisi, günümüzden 20.000 yıl öncesine kadar olan zaman aralığında artık aşılmıştır; Radyokarbon yönteminin duyarlılık sınırına (yaklaşık 45.000-50.000 14 С yıl) kadar 14 С-tarihin takvim tarihlerine dönüştürülmesi için programların hazırlanması üzerine çalışmalar başarıyla yürütülmektedir.
Radyokarbon yöntemi için beklentiler
14 C-yönteminin bilimsel bilginin geliştirilmesi ve bir dizi hükmün revizyonu üzerindeki etkisinin birçok örneği vardır. Bu nedenle, gelecekteki iklim değişikliklerini tahmin etmek için son derece önemli olan, iklimin tarihi ve bir bütün olarak Dünya'nın doğal çevresi için güvenilir bir kronolojik temel oluşturmak, Geç Pleistosen ve Holosen yataklarının kesitlerinin 14 C tarihlendirmesinin sonuçlarına dayanıyordu.
Radyokarbon yönteminin modern bilim ve kültür üzerindeki etkisinin canlı bir örneği, en ünlü Hristiyan kalıntılarından biri olan Torino Kefeni'nin (efsaneye göre İsa Mesih'in cenazesi olarak hizmet eden) yaşının belirlenmesidir. 1260-1390 yıla karşılık gelen yaklaşık 690 14 С yıl olduğu ortaya çıktı. AD ... Açıktır ki, bu durumda, Turin Örtüsü, İncil'deki kronolojiye göre yaklaşık 1-35 yıl arasında uzanan Mesih'in yaşamı çağıyla hiçbir ilgisi yoktur. AD Kefenin "genç yaşı" ile ilgili sonucun eleştirisi (çürütme girişimi ile) D.A. grubu tarafından üstlenildi. Ancak Kuznetsov, kendileri tarafından açıklanan süreçlerin ayrıntılı bir çalışması doğrulanmadı. Bu nedenle, Torino Kefeni tarihlemesinin sonuçları bilimsel olarak güvenilir olarak kabul edilebilir ve önemli sanat, tarih ve din nesnelerinin (resimler, gravürler, el yazmaları, kefen, kemikler ve azizlerin kalıntıları vb.) bundan sonra apaçık.
Çok açıklayıcı bir başka örnek de, antik insanların yaşının kemiklerinin 14 C-tarihlendirilmesiyle doğrudan belirlenmesidir. Avrupa, Kuzey Amerika ve Asya'da Neandertallerin (Homo neanderthalensis) ve modern insanların (Homo sapiens sapiens) kalıntılarıyla bu yönde son 15-20 yılda yapılan çalışmalar, bazı durumlarda kemiklerin yaşının eskisinden çok daha genç olduğunu göstermiştir. arkeolojik veya antropolojik verilerden elde edilmiştir. Bununla birlikte, nesnelerin çoğu için, elde edilen 14 C-tarihleri \u200b\u200bbeklenen sonuçlarla oldukça tutarlıdır.
Bilgiye açıklık ve serbest erişim, 14 C-yöntemini kullanan uzmanlar topluluğunun temel ilkelerinden biridir. Böylece, özel olarak seçilmiş numunelerin radyokarbon yaşının laboratuvarlar arası kontrolleri sürekli olarak yapılmaktadır. Öncelikle ilk verilerin güvenilirlik derecesine bağlı olan 14 C-tarihi için kalibrasyon prosedürünü iyileştirme çalışmaları devam etmektedir. Son yıllarda, 50.000 yıl öncesine kadar 14 C-tarihinin güvenilir kalibrasyonunun yakında mümkün olacağı ümidini uyandıran sonuçlar elde edildi.
Yakın gelecekte, en umut verici olan, çalışma gereksinimleri 3–6 milyon eV çalışma voltajına sahip makineler için olduğu kadar katı olmayan ve kompakt ekipmanların yetenekleri çok büyük olan küçük AMS kurulumlarının kullanımı olacaktır. Önemli bir faktör, bu tür küçük cihazların (çalışma voltajı 200–500 bin eV) fiyatıdır ve bu, büyük kurulumların maliyetinden birkaç kat daha düşüktür. Bu nedenle, çok küçük veya değerli nesnelerle - sanat eserleri, Paleolitik insanların kemikleri vb. - doğrudan tarihleme olanakları genişliyor, nesnelerin listesi sürekli artıyor. Böylece son yıllarda UMS yöntemi kuruldu kremasyon gömülerinden kireçlenmiş kemiklerin yaşı ; bu tür "mezar alanları" Avrupa ve Sibirya'da yaygındır. Öncelikli yönler, göl kuşak yatakları (yıllık yataklama ile) çalışmasına dayalı olarak 50.000 yıl öncesine kadar atmosferdeki 14C izotop içeriğindeki varyasyonların incelenmesini içerir. Bu, özellikle, sadece insanlığın yakın geçmişi için değil, aynı zamanda tüm Paleolitik (35.000-40.000 yıl öncesine kadar) için doğal ve kültürel olayların bir korelasyonunu gerçekleştirmeyi mümkün kılacaktır. Çevre korumanın en önemli yönlerinden biri - radyoaktif kirlenmenin izlenmesi - şu anda 14 C izotopunun çeşitli doğal ve insan yapımı nesnelerdeki aktivitesi ölçülmeden düşünülemez.
Radyokarbon yönteminin büyük bilimsel ve pratik potansiyeli muhtemelen 21. yüzyılda da tükenmeyecek. Jeolojik ve arkeolojik yaşı belirlemede en çok yönlü ve doğru yöntemlerden biri olan ve radyoaktif maddeler ve diğer karbon içeren maddelerden kaynaklanan çevre kirliliğinin hassas bir göstergesi olan radyokarbon yöntemi, günümüzde çok çeşitli temel bilim ve uygulamalı araştırma alanlarında talep görmektedir. Bu bir kez daha W.F. Libby ve öğrencileri - yeni bir bilimsel yönün kurucuları.
İlk yayın: Rusya Bilimler Akademisi Bülteni, 2011, cilt 81, sayı 2, s. 127-133
Edebiyat:
1. Libby W.F., Anderson E.C., Arnold J.R. Radyokarbon içeriğine göre yaş tayini: dünya çapında doğal radyokarbon analizi // Bilim. 1949. V. 109. No. 2827. S. 227-228.
2. Wagner G.A. Jeoloji, arkeoloji ve tarihte bilimsel tarihlendirme yöntemleri. Moskova: Technosphere, 2006.
3. Taylor R.E. Radyokarbon tarihleme // Arkeoloji Bilimi El Kitabı. Chichester: John Wiley & Sons, 2001. S. 23-34.
4. Kuzmin Y.V. Radyokarbon ve Eski Dünya arkeolojisi: kronolojik bir çerçeve şekillendirme // Radyokarbon. 2009. V. 51. No. 1. S. 149–172.
5. Stuiver M., Polach H. Tartışma: 14C verilerinin bildirilmesi // Radyokarbon. 1977. V. 19. No. 3. S. 355–363.
6. Arslanov Kh.A. Radyokarbon: Jeokimya ve Jeokronoloji. L .: Leningrad Eyalet Üniversitesi Yayınevi, 1987.
7. Dergachev V.A., Veksler V.S. Geçmişin doğal ortamını incelemek için radyokarbon yönteminin uygulanması. L .: FTI AN SSCB'nin yayınevi, 1991.
8. IntCal09: Kalibrasyon Sorunu / Ed. Reimer P.J. // Radyokarbon. 2009. V. 51. No. 4. S. 1111–1186.
9. Waterbolk H.T. 1948-1998 tarihli arkeoloji ve radyokarbon: altın ittifak // M? Moires de la Societ? Pr? Historique Fran? Aise. 1999. T. 26. S. 11-17.
10. Jull A.J.T. AMS yöntemi // Kuaterner Bilimi Ansiklopedisi. V. 4. Amsterdam: Elsevier B.V., 2007. S. 2911-2918.
11. Taylor R.E. Yeni Dünya arkeolojisinde altmış yıllık radyokarbon tarihlemesi // Radyokarbon. 2009. V. 51. No. 1. S. 173–211.
12. Dört Yıl Sonra Radyokarbon: Disiplinler Arası Bir Perspektif / Eds. Taylor R.E., Long A., Kra R.S. New York, Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1992.
13. Damon P.E., Donahue D.J., Gore B.H. et al. Torino Örtüsü // Doğa'nın radyokarbon tarihlemesi. 1989. V. 337. No. 6208. S. 611-615.
14. Jull A.J.T., Donahue D.J., Broshi M., Tov E. Judean Desert'ten gelen parşömen ve keten parçalarının radyokarbon tarihlemesi // Radyokarbon. 1995. V. 37. No. 1. S. 11-19.
15. Valladas H., Tisnrat-Laborde N., Cachier H. vd. Paleolitik mağara resimleri için Radyokarbon AMS tarihleri \u200b\u200b// Radyokarbon. 2001. V. 43. No. 2B. S. 977-986.
16. Kuzmin Ya.V. Doğu Asya'da eski seramiklerin ortaya çıkışı (jeoarkeolojik açıdan) // Rus arkeolojisi. 2004. No. 2.
17. Hillman G., Hedges R., Moore A., Colledge S., Pettitt P. Fırat Nehri üzerindeki Abu Hureyra'da Lateglacial tahıl ekiminin yeni kanıtı // Holosen. 2001. V. 11. No. 4. S. 383–393.
18. Khotinsky N.A. Kuzey Avrasya Holoseni. Bitki örtüsü ve iklim gelişim aşamalarının kıtalararası korelasyonu deneyimi. Moskova: Nauka, 1977.
19. Kuaterner Bilimi Ansiklopedisi / Ed. Elias S.A. V. 1-4. Amsterdam: Elsevier B.V., 2007.
20. Tür N.V. İzotop verilerine göre Geç Antropojenin Jeokronolojisi. Moskova: Nauka, 1974.
21. A. V. Lozhkin. SSCB'nin Kuzey-Doğusundaki jeokronolojik ve paleocoğrafik çalışmalarda radyokarbon tarihlemesi // Sibirya ve Uzak Doğu Bölgesel jeokronolojisi. Novosibirsk: Bilim, 1987.
22. Bazanova L.I., Braitseva O.A., Melekestsev I.V., Sulerzhitsky L.D. Holosen'de Avachinsky yanardağının (Kamçatka) yıkıcı patlamaları: kronoloji, dinamikler, jeolojik-jeomorfolojik ve ekolojik etkiler, uzun vadeli tahmin // Volkanoloji ve sismoloji. 2004. No. 6.
23. Svendsen J.I., Alexanderson H., Astakhov V.I. et al. Kuzey Avrasya'nın Geç Kuvaterner buz tabakası tarihi // Kuvaterner Bilim İncelemeleri. 2004. V. 23. No. 11-13. S. 1229-1271.
24. Kuzmin Y.V. Avrasya'da yünlü mamut (Mammuthus primigenius) ve yünlü gergedanın (Coelodonta antiquitatis) neslinin tükenmesi: kronolojik ve çevresel sorunların gözden geçirilmesi // Boreas. 2010. V. 39. No. 2. S. 247 - 261.
25. Vartanyan S.L. Kuvaterner Dönemin Sonundaki Wrangel Adası: Jeoloji ve Paleocoğrafya. SPb .: Ivan Limbakh'ın yayınevi, 2007.
26. Stuart A.J., Kosintsev P.A., Higham T.F.G., Lister A.M. Dev geyik ve yünlü mamutta Pleistosen'den Holosen neslinin tükenme dinamikleri // Doğa. 2004. V. 431. No. 7009. S. 684-689.
27. Janz L., Elston R. G., Burr G.S. Kuzey Asya yüzey topluluklarının devekuşu yumurtası kabuğu ile tarihlendirilmesi: paleoekoloji ve yok etme için çıkarımlar // Journ. Arkeoloji Bilimi. 2009. V. 36. No. 9. P. 1982–1989.
28. Wild E., Golser R., Hille P. vd. Viyana Çevresel Araştırma Hızlandırıcısı // Radyokarbon'daki arkeolojik ve adli çalışmalardan ilk 14C sonuçları. 1998. V. 40. No. 1. S. 273–281.
29. Geyh M.A. Hayvan dokularının ve saçlarının bomba radyokarbon tarihlemesi // Radyokarbon. 2001. V. 43. No. 2B. S. 723-730.
30. Kretschmer W., von Grundherr K., Kritzler K. vd. Pers mumyasının gizemi: orijinal mi sahte mi? // Fizik Araştırmalarında Nükleer Araçlar ve Yöntemler. Bölüm B. 2004. V. 223-224. S. 672-675.
31. Zoppi U., Skopec Z., Skopec J. vd. 14C bomba darbe tarihlemesinin adli uygulamaları // Fizik Araştırmalarında Nükleer Aletler ve Yöntemler. Bölüm B. 2004. V. 223-24. S. 770-775.
32. Kouznetsov D.A., Ivanov A.A., Veletsky P.R. Karbon izotoplarının karbon izotoplarının biyofraksiyonunun ve filizlenmesinin eski tekstillerin radyokarbon tarihlendirmesinin sonuçları üzerindeki etkileri: Torino Örtüsü // Journ Arkeoloji Bilimi. 1996. V. 23. No. 1. S. 109-121.
33. Jull A.J.T., Donahue D.J., Damon P.E. Tekstillerin görünür radyokarbon yaşını etkileyen faktörler: D.A.'nın "Eski tekstillerin radyokarbon tarihlendirmesinin sonuçları üzerindeki karbon izotoplarının ve biyofraksiyonunun etkileri üzerine bir yorum: Torino Örtüsü", D.A. Kouznetsov vd. // Günlük. Arkeoloji Bilimi. 1996. V. 23. No. 1. S. 157-160.
34. Van Strydonck M., Boudin M., De Mulder G. 14C cenaze kemiklerinin tarihlendirilmesi: numune kontaminasyonu sorunu // Radyokarbon. 2009. V. 51. No. 2. S. 553-568.
Şu anda, en güvenilir olanı radyokarbon olan arkeolojik buluntuların yaşını belirlemek için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Ancak, bu en güvenilir yöntemin bile çok büyük hataları vardır. Elde edilen verilerin analizi sayesinde bilim adamları, birçok dış faktörün etkisine maruz kaldığı için radyoaktif bozunma oranının önceden düşünüldüğü gibi sabit olmadığını fark ettiler. Bu, "atom saati" nin dış koşullara bağlı olarak yoldan saptığı anlamına gelir.
İşte "en doğru" yöntemle çıkmanın birkaç örneği. Karbon-14 (14 C) tarihlemesi, yeni öldürülen mührün 1300 yıl önce öldüğünü gösterdi; canlı salyangoz kabukları 27.000 yaşındaydı; yaşayan bir yumuşakçanın kabuğunun yaşı 2.300 yıldır vb. Belt Cave'de (İran), alttaki katman yaklaşık 6.000 yıl öncesine tarihlenmektedir ve üstteki katman 8.500 yaşındadır, yani katmanların ters sıralaması elde edilir ki bu elbette imkansızdır. Ve birçok benzer örnek var.
En doğru yöntemin böyle bir hatası nasıl açıklanabilir? Gerçek şu ki, bu analiz bir numunedeki radyoaktif karbon-14'ün kararlı karbona oranı belirlenerek yapılır. Organik materyalin işlevini yitirdiği andan itibaren, "yeni" karbon-14'ün içine girmediğine, ancak mevcut olanın, sabit karbon doğal olarak değişmeden kalırken, sabit bir hızda kademeli olarak azaldığına inanılmaktadır. Bununla birlikte, farklı koşullar altında, dış ortamdan gelen karbon (yakındaki karbon içeren her şeyden: volkanik fenomenler, yangının etkisi ve hatta topraktan veya atmosferden gelen yüksek sıcaklık) incelenen numuneye nüfuz edebilir. Ve sonra resim çarpıcı biçimde değişir!
Şekil: Radyokarbon tarihleme prensibi
Ek olarak, atmosferdeki karbon-14 seviyesinin farklı dönemlerde nasıl değiştiğini kimse kesin olarak bilmiyor. Ancak bilim adamları kesinlikle onun değiştiğini biliyorlar ve önemli ölçüde. Dendrolojik çalışmalar (ağaç halkalarının analizi), dünya atmosferindeki karbon-14 seviyesinin son 4-5 bin yılda büyük ölçüde değiştiğini göstermektedir (en yaşlı ağaçların halkalara göre böyle bir yaşı vardır; yıllık halkalar zamanla çaldığı için kesin yaşı hesaplamak mümkün değildir. basitçe birleştirilir ve bazı durumlarda bir yıl içinde birkaç yıllık halka oluşabilir). Ama daha önce ne oldu - kimse bilmiyor, bu bir varsayım alanı. Dahası, antik ağaçların halkalarındaki karbon-14'ün, yüzüğün büyüdüğü zamanda atmosferdeki karbon-14'e karşılık geldiğinden emin olamaz. Nitekim, sonraki yıllarda, ağacın bu kısmı, gövdenin bitişik katmanlarıyla, karbon içeriğini etkileyemeyen ancak etkileyemeyen besinler, güneş ışığı, hava ve diğer dış faktörlerle doğrudan temas halindeydi.
Bu nedenle, radyokarbon analizine büyük ölçüde güvenilebilir ve yalnızca bulgunun yaşını doğrulayan faktörlerden biri olarak kullanılabilir, ancak ana ve belirleyici faktör olarak kullanılamaz.
Radyokarbon yöntemini eleştirenlerin yazılarında şu alıntı bulunabilir: “Altı saygın laboratuvar, Cheshire, Shelford'da 18 yaş kereste analizlerini gerçekleştirdi. Tahminler 26.000 ile 60.000 yıl arasında değişmekte olup, yayılma 34.000 yıldır "1.
Ayrıca, radyokarbon tarihleme kullanılarak elde edilen tarihlerin çoğu, tarihçiler ve arkeologlar tarafından belgelere ve eserlerden yola çıkılarak oluşturulan kronolojiye uymuyor.
Radyokarbon tarihleme yönteminden bahsetmişken, birkaç noktaya daha dikkat etmek mümkün değil. Antik buluntuların karbon-14 açısından önemli olduğu iddiası İncil yardımıyla açıklanabilir. Gerçek şu ki, İncil'deki hesaplamalara göre yaklaşık 4,5 bin yıl önce meydana gelen selden önce, Dünya atmosferindeki karbon-14 içeriği minimum olmalıydı. Kutsal Yazılara göre, gezegenimizin üzerindeki selden önce, atmosferin katmanlarından biri koruyucu bir su kubbesiydi 2. Su kalkanı, Dünya'yı radyoaktif karbon-14 ve zararlı kozmik radyasyondan korudu. Bu nedenle, beklenebileceği gibi, antediluvian örneklerindeki karbon-14 içeriği son derece küçüktür ve bu, materyalist bilim adamları tarafından önemli zaman dönemlerinden bahsettikleri ile bağlantılı olarak bozulmasının bir sonucu olarak algılanmaktadır.
Ek olarak, karbon yaş tayini yöntemi teorik olarak 50.000 yıldan daha uzun bir tarihe kadar tasarlanmamıştır. Bilim adamları bunu açıkça beyan ediyorlar. Bu nedenle materyalistler, karbon-14'ün neden kömür, petrol ve elmaslarda da bulunduğunu hiçbir şekilde açıklayamazlar. Nitekim bilimsel verilere göre, karbon-14 kısa bir yarı ömre sahiptir (5,730 yıl) ve bırakın milyonlarca ve hatta milyarlarca yıl bir yana, yüzbinlerce yıl öncesine ait örneklerde var olamaz. Bununla birlikte, dünyanın genç yaşını doğrulayan tüm katmanlarda karbon-14 mevcuttur.
1 Hancock G. Tanrıların İzleri. M., 2006.
Şu ya da bu eserin bir tür medeniyetin mülkü olarak ilan edilebilmesi için, nesnenin kesin yaratılış tarihini belirleyerek yaşını tespit etmek gerektiği açıktır. Ancak, modern arkeologlar ve tarihçiler bunu yalnızca çok nadir durumlarda yapabilirler. Arkeolojik buluntuların büyük çoğunluğu yaklaşık olarak eskiye aittir.
Arkeologlarda radyokarbon tarihleme
Bulunan nesneleri tarihlendirmek için çeşitli yöntemler kullanılır, ancak maalesef bunların her biri, özellikle eski kültürlerin izlerini aramakla ilgili olarak, eksikliklerden arınmış değildir.
Radyokarbon yöntemi:
- - 14C radyokarbon oluşumu
- - 14C bozunması
- - Canlı organizmalar için denge durumu ve ölmüş organizmalar için dengesizlik, burada radyokarbonun dışarıdan yeniden doldurulmadan bozunması
radyokarbon yaş tayini
Şu anda, en ünlü ve en sık kullanılan, radyoaktif izotop karbon C14 ile çalışan radyokarbon yöntemidir. Bu yöntem, 1947'de Nobel Ödülü sahibi Amerikalı fizikokimyacı W.F. Libby. Yöntemin özü, kozmik radyasyonun etkisi altında atmosferde karbon C14'ün radyoaktif izotopunun oluşması gerçeğinde yatmaktadır. Normal karbon C12 ile birlikte, tüm canlıların organik dokusunda bulunur. Bir organizma öldüğünde, karbonunun atmosferle değişimi durur, C14 miktarı ayrışma sırasında azalır ve geri kazanılmaz. Örneklerdeki C14 / C12 oranının bilinen ve sabit bir C14 ayrışma hızında (5568 ± 30 yıl) belirlenmesi, bir nesnenin yaşını veya daha doğrusu ölümünden bu yana geçen süreyi belirlemeyi mümkün kılar.
radyokarbon analiz laboratuvarları
Görünüşe göre her şey açık ve basittir, ancak örnekleri tarihlendirmenin bu yöntemiyle, nesnelerin kirlenmesi veya diğer arkeolojik buluntularla bağlantılarının güvenilmezliği nedeniyle birçok tarih hatalı çıkmaktadır. Bu nedenle, radyokarbon ölçümlerinin uzun süreli kullanımı, bunların doğruluğu hakkında şüpheleri artırmıştır. Amerikalı arkeolog W. Bray ve İngiliz tarihçi D. Trump şöyle yazıyor: “Birincisi, elde edilen tarihler hiçbir zaman doğru değil, yalnızca üç vakadan ikisinde doğru tarih bu aralığa denk geliyor; ikincisi, C14'ün bozunma oranı, 5568 ± 30 yıllık bir yarılanma ömrüne dayanmaktadır ve şimdi bu yarılanma ömrünün çok düşük olduğu anlaşılmaktadır. Yeni bir uluslararası norm kabul edilene kadar anlamın değiştirilmemesine karar verildi; ve üçüncü olarak, C14'ün yarı ömür oranının değişmezliği hakkındaki tez de itirazlarla karşılaşır. " Bu yöntemin sonuçlarını (aynı örnekler için) dendrokronolojik analizin sonuçlarıyla (yani ağaç kesimi halkaları için) karşılaştıran, daha önce bahsedilen araştırmacılar, radyokarbon yöntemiyle tarihlendirmenin yalnızca son 2000 yıldır güvenle yapılabileceği sonucuna varmışlardır.
radyokarbon analizi ile araştırma için en ünlü nesne olan Torino fotoğrafı örtüsü
Rus bilim adamı F.Zavelsky, radyokarbon tarihleme yönteminin bilimde a priori yapılan varsayımların geçerliliğine bağlı olduğunu söylüyor:
- - On binlerce yıldır Dünya'ya düşen kozmik radyasyon yoğunluğunun değişmediği varsayımı;
- - Dünya atmosferinin radyokarbonu nötronlarla ışınlandı, kararlı karbon ile "seyreltilmiş" her zaman aynıdır;
- - atmosferdeki spesifik karbon aktivitesi, bölgenin enlem ve boylamına ve deniz seviyesinden yüksekliğine bağlı değildir;
- - Canlı organizmalardaki radyokarbon içeriği, öngörülebilir tarih boyunca atmosferdekiyle aynıydı. Kabul edilen varsayımlardan birinin yanlış olduğu ortaya çıkarsa (ve aynı anda birden fazla ise), o zaman radyokarbon yönteminin sonuçları genellikle yanıltıcı olabilir.
- Araştırmacı A. Sklyarov, radyokarbon analizinin kullanımı hakkında şöyle yazıyor: Radyokarbon araştırma laboratuarlarının tarihçilerden ve arkeologlardan "numunenin yaklaşık yaşını" önceden alma "göze batmayan arzusu", yöntemin kendisinin dikkatlice gizlenmiş hatasıyla üretilir ve "kötü olandan" doğası gereğidir..
- Bu nedenle, en azından yaklaşık bir tarihleme için, arkeologlar, belirli bir keşif veya tüm arkeolojik kompleks için hangi tarihlemenin en uygun olduğuna dayanarak sonuçların basit bir karşılaştırmasına başvurarak paralel olarak başka yöntemler kullanmak zorundadır. Bu durumda tarihleme doğruluğunun arzulanan çok şey bıraktığı açıktır.
Torino Örtüsü: pozitif ve negatif
Torino Örtüsünün parçalarının incelenmesi, araştırma nesnesi için radyokarbon tarihleme yöntemini kullanmanın en ünlü örneklerinden biridir.
Radyokarbon analizi, kefeni 11. - 13. yüzyıllara tarihlendirdi. Şüpheciler bu sonucu kefenin bir ortaçağ sahteciliği olduğunun kanıtı olarak görüyorlar. Kalıntının gerçekliğini destekleyenler, 16. yüzyılda bir yangın sırasında kefenin karbon kirliliği sonucu elde edilen verileri değerlendiriyor.
Şu ya da bu eserin bir tür medeniyetin mülkü olarak ilan edilebilmesi için, nesnenin kesin yaratılış tarihini belirleyerek yaşını tespit etmek gerektiği açıktır. Ancak, modern arkeologlar ve tarihçiler bunu yalnızca çok nadir durumlarda yapabilirler. Arkeolojik buluntuların büyük çoğunluğu yaklaşık olarak eskiye aittir. Arkeologlarda radyokarbon tarihleme yöntemi Bulunan nesneleri tarihlendirmek için çeşitli yöntemler kullanılır, ancak maalesef bunların her biri, özellikle eski kültürlerin izlerini aramakla ilgili olarak dezavantajlardan ari değildir. Radyokarbon yöntemi: - Radyokarbon oluşumu 14C - 14C bozunması - Canlı organizmalar için denge durumu ve ölü organizmalar için dengesizlik, burada radyokarbonun dışarıdaki radyokarbondan yenilenmeden bozunması ...
Genel Bakış
Radyokarbon analizi, son 50.000 yıla dair anlayışımızı değiştirdi. Profesör Willard Libby bunu ilk kez 1949'da gösterdi ve daha sonra kendisine Nobel Ödülü verildi.
Flört yöntemi
Radyokarbon analizinin özü, üç farklı karbon izotopunun karşılaştırılmasıdır. Belirli bir elementin izotopları çekirdekte aynı sayıda protona, ancak farklı sayıda nötron içerir. Bu, büyük kimyasal benzerlik ile farklı kütlelere sahip oldukları anlamına gelir.
İzotopun toplam kütlesi sayısal bir indeks ile belirtilir. Daha hafif izotoplar 12 C ve 13 C kararlı iken, en ağır izotop 14 C (radyokarbon) radyoaktiftir. Çekirdeği o kadar büyük ki kararsız.
Zamanla, 14 C - radyokarbon analizinin temeli - nitrojen 14 N'ye dönüşür. Karbon-14'ün çoğu, kozmik ışınlar tarafından üretilen nötronların 14 N ile reaksiyona girdiği üst atmosferde yaratılır.
Daha sonra 14 CO 2'ye oksitlenir, atmosfere girer ve 12 CO 2 ve 13 CO 2 ile karışır. Karbondioksit bitkiler tarafından fotosentez sırasında kullanılır ve oradan da besin zincirinden geçer. Bu nedenle, bu zincirdeki her bitki ve hayvan (insanlar dahil), atmosferdeki 12 C'ye (oran 14 C: 12 C) kıyasla eşit miktarda 14 C'ye sahip olacaktır.
Yöntem sınırlamaları
Canlılar öldüğünde artık doku değiştirilmez ve 14 C'lik radyoaktif bozunma ortaya çıkar. 55 bin yıldan sonra 14 C bozunur, böylece kalıntıları artık ölçülemez.
Radyokarbon analizi nedir? fiziksel (ör. sıcaklık) ve kimyasal (ör. su içeriği) koşullardan bağımsız olduğu için bir "saat" olarak kullanılabilir. 5730 yılında, numunede bulunan 14 C'nin yarısı bozulur.
Bu nedenle ölüm anındaki 14 C: 12 C oranını ve bugünün oranını biliyorsanız, ne kadar zaman geçtiğini hesaplayabilirsiniz. Maalesef tanımlamaları kolay değil.
Radyokarbon analizi: belirsizlik
Atmosferdeki, dolayısıyla bitkilerdeki ve hayvanlardaki 14 C miktarı her zaman sabit değildi. Örneğin, Dünya'ya kaç tane kozmik ışın ulaştığına bağlı olarak değişir. Güneş aktivitesine ve gezegenimizin manyetik alanına bağlıdır.
Neyse ki, bu dalgalanmaları başka yöntemlerle tarihli örneklerde ölçebilirsiniz. Ağaç halkalarını ve radyokarbon içeriklerindeki değişimi hesaplamak mümkündür. Bu verilerden bir "kalibrasyon eğrisi" oluşturulabilir.
Şu anda, onu genişletmek ve iyileştirmek için çalışmalar devam ediyor. 2008'de yalnızca radyokarbon tarihleri \u200b\u200b26.000 yıla kalibre edilebildi. Bugün eğri 50.000 yıla çıktı.
Ne ölçülebilir?
Bu yöntemle tüm malzemelere tarih atılamaz. Hepsi değilse de çoğu organik bileşik, radyokarbon analizine izin verir. Mineral oluşumunda karbon-14 kullanıldığından, kabukların aragonit bileşeni gibi bazı inorganik maddeler de tarihlenebilir.
Yöntemin başlangıcından bu yana tarihlenen malzemeler arasında ahşap, ince dallar, tohumlar, kemikler, kabuklar, deri, turba, alüvyon, toprak, saç, seramik, polen, duvar resimleri, mercanlar, kan kalıntıları, kumaşlar, kağıt, parşömen, reçineler bulunur. ve su.
Karbon-14 içermediği sürece radyokarbon mümkün değildir. İstisna, imalatında kömürün kullanıldığı demir ürünleridir.
Çift sayma
Bu komplikasyon nedeniyle radyokarbon tarihleri \u200b\u200biki şekilde sunulur. Kalibre edilmemiş ölçümler 1950'den (BP) önce dosyalanır. Kalibre edilen tarihler de BC olarak gösterilir. e., ve sonrası ve calBP ünitesini kullanma (1950'den önce şimdiye kadar kalibre edilmiştir). Bu, numunenin gerçek yaşının “en iyi tahminidir”, ancak yeni çalışmalar kalibrasyon eğrisini sürekli olarak güncellediğinden eski verilere geri dönebilmek ve kalibre edebilmek gerekir.
Miktar ve kalite
İkinci zorluk, 14 C'lik son derece düşük bolluktur. Modern atmosferdeki karbonun yalnızca% 0,0000000001'i 14 C'dir, bu da ölçmeyi inanılmaz derecede zorlaştırır ve kirliliğe karşı aşırı derecede hassas hale getirir.
İlk yıllarda, çürüme ürünlerinin radyokarbon analizi çok büyük numuneler gerektiriyordu (örneğin, bir insan femurunun yarısı). Günümüzde birçok laboratuvar, çeşitli izotopların varlığını tespit edip ölçebilen ve ayrıca tek tek karbon-14 atomlarının sayısını sayabilen hızlandırılmış bir kütle spektrometresi (AMS) kullanıyor.
Bu yöntem 1 gramdan az kemik gerektirir, ancak çok az ülke 500.000 $ 'dan daha pahalı olan bir veya ikiden fazla AMS'yi karşılayabilir. Örneğin Avustralya, radyokarbon analizi yapabilen bu cihazlardan sadece 2 tanesine sahiptir ve gelişmekte olan dünyanın çoğunda bunlar elde edilemez.
Temizlik, doğruluğun anahtarıdır
Ek olarak, numuneler yapışkan ve topraktan karbon kontaminasyonundan iyice temizlenmelidir. Bu özellikle çok eski malzemeler için önemlidir. 50.000 yıllık bir numunedeki bir elementin% 1'i modern bir kirleticiden geliyorsa, 40.000 yıllık tarihlendirilecektir.
Bu nedenle araştırmacılar, malzemelerin verimli bir şekilde temizlenmesi için sürekli olarak yeni yöntemler geliştirmektedir. Radyokarbon analizinin sonucu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilirler. Yeni ABOx-SC aktif karbon temizleme yönteminin geliştirilmesi ile yöntemin doğruluğu önemli ölçüde artmıştır. Bu, örneğin Avustralya'ya ilk insanların geliş tarihini 10 bin yıldan fazla ertelemeyi mümkün kıldı.
Radyokarbon analizi: eleştiri
Dünya'nın başlangıcından bu yana İncil'de adı geçen 10 bin yıldan çok daha uzun bir süre geçtiğini kanıtlayan yöntem, yaratılışçılar tarafından defalarca eleştirildi. Örneğin, 50.000 yıldan uzun süredir numunelerde karbon-14 kalmaması gerektiğini, ancak milyonlarca yıllık olduğuna inanılan kömür, petrol ve doğalgazın ölçülebilir miktarlarda bu izotop içerdiğini savunuyorlar ve bu da radyokarbon analizi ile teyit ediliyor. laboratuvarda ortadan kaldırılamayan daha fazla arka plan radyasyonu. Yani tek bir radyoaktif karbon atomu içermeyen bir numune 50 bin yıllık bir tarih gösterecektir. Ancak bu gerçek, nesnelerin tarihini sorgulamamakta ve dahası petrol, kömür ve doğalgazın bu yaştan daha genç olduğunu göstermemektedir.
Yaratılışçılar ayrıca radyokarbon analizinin bazı tuhaflıklarına da dikkat çekiyorlar. Örneğin, tatlı su yumuşakçalarının tarihlenmesi, yaşlarını 2000 yıldan fazla olarak belirlemiştir ve bu onların görüşüne göre, bu yöntemi geçersiz kılmaktadır. Aslında yumuşakçaların karbonlarının çoğunu, 14 C içeriği çok düşük olan kireçtaşı ve humustan elde ettikleri, çünkü bu minerallerin çok eski olması ve hava karbonuna erişimi olmaması nedeniyle tespit edilmiştir. Bu durumda doğruluğu sorgulanabilen radyokarbon analizi, aksi takdirde doğrudur. Örneğin ahşabın bu sorunu yoktur, çünkü bitkiler karbonu doğrudan havadan alırlar, bu da tam doz 14 C'dir.
Yönteme karşı bir başka argüman da ağaçların bir yılda birden fazla halka oluşturabilmesidir. Bu doğrudur, ancak çoğu zaman ağaç halkaları oluşturmadıkları görülür. Çoğu ölçümün alındığı bristlecone çamı, gerçek yaşından% 5 daha az halkaya sahiptir.
Tarih ayarı
Radyokarbon analizi sadece bir yöntem değil, aynı zamanda geçmişimizde ve günümüzde heyecan verici keşiflerdir. Yöntem, arkeologların yazılı kayıtlara veya madeni paralara ihtiyaç duymadan bulguları kronolojik sıraya göre düzenlemelerine izin verdi.
19. ve 20. yüzyılın başlarında, inanılmaz derecede sabırlı ve dikkatli arkeologlar, şekil ve desen benzerlikleri arayarak farklı coğrafi bölgelerden çanak çömlek ve taş aletleri birbirine bağladılar. Ardından, nesne stillerinin zamanla geliştiği ve daha karmaşık hale geldiği fikrini kullanarak, onları sıraya koyabilirler.
Bu nedenle, Yunanistan'daki büyük kubbeli mezarların (tholos olarak bilinir) İskoçya'nın Maeshow adasındaki benzer yapıların öncüleri olduğu düşünülüyordu. Bu, Yunanistan ve Roma'nın klasik uygarlıklarının tüm yeniliklerin merkezinde olduğu fikrini destekledi.
Ancak radyokarbon analizleri, İskoç mezarlarının Yunan mezarlarından binlerce yıl daha eski olduğunu ortaya çıkardı. Kuzey barbarları, klasik olanlara benzer karmaşık yapılar tasarlayabildiler.
Diğer dikkate değer projeler, Orta Çağ Torino Örtüsü, Ölü Deniz Parşömenlerinin Mesih'in zamanına tarihlenmesi ve çizimlerin beklenenden binlerce yıl önce 38.000 kalibre (yaklaşık 32.000 BP) olarak biraz tartışmalı dönemselleştirilmesiydi.
Radyokarbon tarihlemesi, mamutların neslinin tükenme zamanını belirlemek için de kullanıldı ve modern insanlarla Neandertallerin bir araya gelip gelmediği konusundaki tartışmaya katkıda bulundu.
14 C izotopu yalnızca yaş tayini için kullanılmaz. Radyokarbon analiz yöntemi, okyanusun dolaşımını incelememize ve ilaçların vücuttaki hareketini izlememize izin verir, ancak bu başka bir makalenin konusu.
Araştırmacılar, Ürdün'ün güneyinde büyüyen ağaçların karbon-14 içeriğini ölçtüler, yaşlarını belirlediler ve elde edilen tarihleri \u200b\u200byöntemin standart ölçeği ile karşılaştırdılar. Sonuç olarak, ortalama 19 yılda tutarsızlıklar buldular. Bununla birlikte, nispeten küçük bir yanlışlık, İncil döneminin başlarında arkeolojik araştırmaları ve paleoekolojik rekonstrüksiyonları önemli ölçüde etkileyebilir. Sonuçlar Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı.
Radyokarbon analizi, organik madde içeren bitkilerin ve arkeolojik nesnelerin tarihlendirilmesi için ana yöntemlerden biridir. Bilim adamları onu uzun süredir kullanıyor, bu yüzden şimdi Kuzey ve Güney yarım küreler için kalibrasyon eğrileri olarak adlandırılan standart ölçekler geliştirdiler. Takvim ve radyokarbon yaşları arasındaki ilişkiyi temsil ederler. Bu eğriler düz bir çizgiye oldukça yakındır, ancak farklı dönemlerde izotop oranlarındaki farklılıkları yansıtır.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Cornell Üniversitesi'nden baş yazar Stuart Manning, "Radyokarbon tarihlemesinin tüm alanını destekleyen varsayımları test etmeye başladık" diyor. Son 50 yıldaki atmosferik ölçümlerden, karbon izotoplarının içeriğinin yıl boyunca değiştiğini biliyoruz ve ayrıca Kuzey Yarımküre'nin farklı bölgelerinde bitkilerin genellikle farklı zamanlarda aktif olarak büyüdüğünü anlıyoruz. [Radyokarbon tarihleme doğruluğunun] ilgilenilen [coğrafi] alanda ne kadar dalgalandığını ve bunun arkeolojik tarihlemeyi etkileyip etkilemeyeceğini öğrenmek istedik. "
Çalışmanın malzemesi, bilim adamları tarafından yaşı bilinen Ürdün'ün güneyinde büyüyen ağaçlardı. Yazarlar, radyokarbon yöntemini kullanarak yıllık halkalarının yaşını ölçtüler ve Kuzey Yarımküre standart kalibrasyon eğrisinden 19 yıllık bir kayma buldular. Sonuç olarak, bilim adamları, bugünkü İsrail'i de içeren bölge tarihinin çoğunun yanlış varsayımlara dayandığını iddia ediyorlar. Örneğin, birçok eserde kullanılan kalibrasyon eğrileri bu alan için uygun olmadığından, erken İncil olaylarının tarihini iki kez kontrol etmek mantıklıdır.
Yazarlar, sonuçları önceden yayınlanmış birkaç kronolojik tabloya uyguladılar ve tarihlendirmedeki küçük bir değişikliğin bile, tarih, arkeoloji ve geçmişin iklimi gibi tartışmalı konuları çözerken dikkate alınması gereken takvim tarihlerinde bir değişikliğe yol açabileceğini buldular. Manning, “Çalışmamız, erken İncil dönemi boyunca Güney Levant'ın arkeolojisinin zaman çizelgesinin ve erken tarihinin gözden geçirilmesi ve yeniden düşünülmesinin başlangıcı olmalıdır” diye bitiriyor.
Malzemeyi beğendin mi? "Kaynaklarım" bölümünde Yandex.News ve bizi daha sık okuyun.
