Πώς χρονολογείται ο ραδιενεργός άνθρακας-14

Πιθανώς να έχετε δει ή διαβάσει ιστορίες για συναρπαστικά αρχαία αντικείμενα. Σε μια αρχαιολογική ανασκαφή, ένα κομμάτι από ξύλινο εργαλείο ανακαλύπτεται και ο αρχαιολόγος βρίσκει ότι είναι 5.000 ετών. Μια μούμια βρίσκεται υψηλά στις Άνδεις και ο επιστήμονας αναφέρει ότι έζησε περισσότερα από 2.000 χρόνια πριν. Πώς οι επιστήμονες γνωρίζουν πόσο χρονών είναι ένα αντικείμενο ή τα απολιθώματα; Τι κάνουν οι μέθοδοι που χρησιμοποιούν αυτές τις μεθόδους; Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ραδιενέργεια για τον προσδιορισμό της ηλικίας των αντικειμένων, κυρίως διοξειδίου του άνθρακα-14 . Η ραδιοχρονολόγηση είναι ραδιομετρική μέθοδος χρονολόγησης με τη χρήση του ραδιενεργού άνθρακα-14.

Ο άνθρακας-14 είναι ένας τρόπος για τον προσδιορισμό της ηλικίας ορισμένων αρχαιολογικών ευρημάτων-βιολογικής προέλευσης-μέχρι περίπου 50.000 ετών. Χρησιμοποιείται σε χρονολόγηση για πράγματα όπως σε κόκαλα, ύφασμα, ξύλο και φυτικές ίνες, οι οποίες δημιουργήθηκαν στο σχετικά πρόσφατο παρελθόν από τις ανθρώπινες δραστηριότητες.

Πιο αναλυτικά η  χρονολόγηση με άνθρακα 14 βασίζεται στο γεγονός ότι με το θάνατο ενός οργανισμού ή το κόψιμο ενός δένδρου, ο ραδιενεργός άνθρακας - 14 παύει να αναπληρώνεται με τη λήψη τής τροφής. Έτσι, αντί να βρίσκεται σε σταθερή αναλογία μέσα στο υλικό ή τον οργανισμό, όπως και στο περιβάλλον, αρχίζει να ελαττώνεται, διασπώμενος με την εκπομπή βήτα σωματιδίων. Η συγκέντρωση του C-14 στο δείγμα μπορεί να μετρηθεί. Η μέτρηση τής σημερινής συγκέντρωσης ατόμων C-14 είναι μέτρο τής ηλικίας τού δείγματος από τη στιγμή τού θανάτου, ή από τη στιγμή που σταματά η πρόσληψη διοξειδίου του άνθρακα μέσω τής τροφής, φωτοσύνθεσης και αναπνοής.

Αντικείμενα που μπορούν να χρονολογηθούν είναι οι οργανισμοί που έπαψαν να προσλαμβάνουν διοξείδιο τού άνθρακα, η άμμος σε μεγάλα βάθη-περιέχει 1% οργανική ύλη, το κονίαμα που χρησιμοποιείται για κατασκευές εδώ και 2000 έτη και οι μετεωρίτες που παράγουν από την κοσμική ακτινοβολία τού διαστήματος, 50 πυρήνες ραδιενεργού άνθρακα ανά χιλιόγραμμο και ανά λεπτό, ή 10 πυρήνες για σιδηρομετεωρίτες. Τη στιγμή τής πτώσης τους στη Γη, παύει η παραγωγή, και μπορεί έτσι να προσδιοριστεί η εποχή τής πτώσης.

Πολλές φορές καλύπτουν το χρονικό εύρος 200 - 35.000 έτη πριν, και με ειδικές τεχνικές (επιταχυντής), ως 100.000 έτη πριν. Έχει αξιοπιστία+/- 1%, και με ειδικές τεχνικές ως +/- 0,2%.

Οι τεχνικές στηρίζονται σε εμπλουτισμό με λέιζερ του C-14 σε σχέση με τον C-12 ή στην χρήση κυκλότρου στο ρόλο ενός πολύ ευαίσθητου φασματογράφου μάζας για την ανίχνευση ατόμων C-14.Ορισμένες φορές και η χρήση επιταχυντή Van Der Graaf, μπορεί να ανιχνεύσει άτομα C-14 σε πολύ μικρή ποσότητα δείγματος. Η μέθοδος αυτή, μετράει άτομα άνθρακα, και όχι εκπομπή σωματιδίων β από τη διάσπαση C-14 όπως στη συνηθισμένη μέθοδο. Αυτή η μέθοδος δίνει 1000 φορές μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης από τις ακτίνες βήτα.

Επιπλέον παράλληλες μετρήσεις μπορεί να γίνουν σε δενδροδακτυλίους, με δείγματα γνωστής ηλικίας. Έχουν δημιουργηθεί διορθωτικά διαγράμματα δενδροδακτυλίων (κυρίως ελάτων) συναρτήσει τής συγκέντρωσης C-14. Διάφορες ερευνητικές ομάδες συμφωνούν απόλυτα στις καμπύλες διόρθωσης μεγάλης περιόδου, διαφωνούν όμως στις καμπύλες δραστικών μεταβολών μικρής περιόδου.

Στις αρχές τής δεκαετίας τού 19660, τρία εργαστήρια δενδροχρονολογήσεως, (Tuson, La Jolla και Φιλαδέλφεια), υπολόγισαν τη ραδιοανθρακική ηλικία, με τη μέγιστη δυνατή ακρίβεια, μιας σειράς δειγμάτων ξύλου, τού Pinus Aristata. Κάλυψαν όλη τη χρονική περίοδο, από σήμερα ως το 5.350 π.Χ. Η διαφορά σε αυτή την ηλικία, μεταξύ δένδρων και ραδιοάνθρακα, είναι 900 έτη.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη Βικιπαίδεια

Μπορείτε να δείτε το βίντεο ακολουθώντας τον παρακάτω σύνδεσμο

http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/geology/carbon-14.htm