• Carbon-14 er en svagt radioaktiv isotop af kulstof; også kendt som radiocarbon, det er et isotopisk kronometer.
• C-14 dating gælder kun for organiske og nogle uorganiske materialer (gælder ikke for metaller).
• gas proportional optælling, flydende scintillation optælling og accelerator massespektrometri er de tre vigtigste radiocarbon dating metoder.

Hvad er Radiocarbon Dating?

Radiocarbon dating er en metode, der giver objektive aldersestimater for kulstofbaserede materialer, der stammer fra levende organismer. 1 en alder kunne estimeres ved at måle mængden af kulstof-14 til stede i prøven og sammenligne dette med en internationalt anvendt referencestandard.

virkningen af radiocarbon dating teknik på det moderne menneske har gjort det til en af de mest betydningsfulde opdagelser i det 20.århundrede. Ingen anden videnskabelig metode har formået at revolutionere menneskets forståelse ikke kun af hans nutid, men også af begivenheder, der allerede skete for tusinder af år siden. Arkæologi og andre humanvidenskaber bruger radiocarbon dating at bevise eller modbevise teorier. I årenes løb, kulstof 14 dating har også fundet anvendelser inden for geologi, hydrologi, geofysik, atmosfærisk videnskab, oceanografi, paleoklimatologi og endda Biomedicin.

grundlæggende principper for Kulstofdatering

Radiocarbon (kulstof 14) er en isotop af elementet kulstof, der er ustabilt og svagt radioaktivt. De stabile isotoper er kulstof 12 og kulstof 13.

Carbon 14 dannes kontinuerligt i den øvre atmosfære ved virkningen af kosmiske strålenutroner på nitrogen 14 atomer. Det iltes hurtigt i luften for at danne kulsyre og går ind i den globale kulstofcyklus.

planter og dyr assimilerer kulstof 14 fra kulsyre gennem hele deres levetid. Når de dør, de holder op med at udveksle kulstof med biosfæren og deres kulstof 14 indholdet begynder derefter at falde med en hastighed bestemt af loven om radioaktivt henfald.Radiocarbon dating er i det væsentlige en metode designet til at måle resterende radioaktivitet.

måling af Radiocarbon – AMS vs Radiometrisk Dating

Der er tre hovedteknikker, der bruges til at måle kulstof 14 indhold af en given prøve— gas proportional tælling, væskescintillationstælling, og acceleratormassespektrometri.

gasproportionaltælling er en konventionel radiometrisk dateringsteknik, der tæller beta-partiklerne udsendt af en given prøve. Beta partikler er produkter af radiocarbon henfald. Ved denne metode omdannes kulstofprøven først til kulsyre, før måling i gasproportionaltællere finder sted.

optælling af flydende scintillation er en anden radiocarbon-dateringsteknik, der var populær i 1960 ‘ erne. i denne metode er prøven i flydende form, og der tilsættes en scintillator. Denne scintillator producerer en lysglimt, når den interagerer med en beta-partikel. Et hætteglas med en prøve føres mellem to fotomultiplikatorer, og kun når begge enheder registrerer den lysglimt, som en optælling foretages.Accelerator massespektrometri (AMS) er en moderne radiocarbon dating metode, der anses for at være den mere effektive måde at måle radiocarbonindholdet i en prøve på. Ved denne metode måles carbon 14-indholdet direkte i forhold til carbon 12 og carbon 13 til stede. Metoden tæller ikke betapartikler, men antallet af carbonatomer, der er til stede i prøven, og andelen af isotoperne.

Carbon-14 daterbare materialer

ikke alle materialer kan dateres radiocarbon. De fleste, hvis ikke alle, organiske forbindelser kan dateres. Noget uorganisk stof, som en Skals aragonitkomponent, kan også dateres, så længe mineralets dannelse involverede assimilering af kulstof 14 i ligevægt med atmosfæren.

prøver, der er dateret radiocarbon siden starten af metoden, inkluderer trækul, træ, kviste, frø, knogler, skaller, læder, tørv, sømudder, jord, hår, keramik, pollen, vægmalerier, koraller, blodrester, stoffer, papir eller pergament, harpikser og vand, blandt andre.

fysiske og kemiske forbehandlinger udføres på disse materialer for at fjerne mulige forurenende stoffer, før de analyseres for deres radiocarbonindhold.

Carbon Dating standarder

radiocarbonalderen for en bestemt prøve af ukendt alder kan bestemmes ved at måle dens kulstof 14 indhold og sammenligne resultatet med kulstof 14 aktivitet i moderne prøver og baggrundsprøver.

den vigtigste moderne standard, der blev brugt af radiocarbon dating labs, var den Oksels syre, jeg fik fra National Institute of Standards and Technology i Maryland. Denne oksalinsyre kom fra sukkerroer i 1955. Cirka 95% af radiocarbonaktiviteten af Oksalinsyre I er lig med den målte radiocarbonaktivitet af den absolutte radiocarbonstandard—et træ i 1890 upåvirket af fossile brændstofeffekter.

da lagrene af Oksalinsyre i næsten blev fuldt forbrugt, blev der lavet en anden standard fra en afgrøde af fransk roemelasse fra 1977. Den nye standard, Oksalinsyre II, viste sig kun at have en lille forskel med Oksalinsyre i med hensyn til radiocarbonindhold. I årenes løb, andre sekundære radiocarbonstandarder er blevet lavet.

Radiocarbonaktivitet af materialer i baggrunden bestemmes også for at fjerne dets bidrag fra resultater opnået under en prøveanalyse. Baggrund radiocarbon aktivitet måles, og de opnåede værdier trækkes fra prøveens radiocarbon dating resultater. Baggrundsprøver analyseret er normalt geologiske Oprindelse uendelig alder såsom kul, brunkul, og kalksten.

kulstof 14 Datingmålinger

en radiocarbonmåling kaldes en konventionel radiocarbonalder (CRA). CRA-konventionerne inkluderer (a) anvendelse af Libby halveringstid, (b) anvendelse af Oksalinsyre I eller II eller en hvilken som helst passende sekundær standard som den moderne radiocarbonstandard, (c) korrektion for prøve isotopisk fraktionering til en normaliseret eller basisværdi på -25,0 pr.mille i forhold til forholdet mellem kulstof 12/kulstof 13 i carbonat standard VPDB – kridt belemnite dannelse ved Peedee i South Carolina, (d) nul BP (før nutid) er defineret som ad 1950, og (e) antagelsen om, at globale RADIOCARBONNIVEAUER er konstante.

standardfejl rapporteres også i et radiocarbon-dateringsresultat, deraf værdierne for “kur”. Disse værdier er afledt gennem statistiske midler.

radiocarbon Dating pioner

amerikansk fysisk kemiker Vilard Libby ledede et team af forskere i tiden efter Anden Verdenskrig for at udvikle en metode, der måler radiocarbonaktivitet. Han krediteres for at være den første videnskabsmand, der antyder, at den ustabile kulstofisotop kaldet radiocarbon eller kulstof 14 kan eksistere i levende stof.

Hr. Libby og hans team af forskere var i stand til at offentliggøre et papir, der opsummerede den første påvisning af radiocarbon i en organisk prøve. Det var også Mr. Libby, der først målte radiocarbon ‘ s forfaldshastighed og etablerede 5568 år med 30 år som halveringstiden.i 1960 blev Libby tildelt Nobelprisen i kemi som anerkendelse af hans bestræbelser på at udvikle radiocarbon dating.

1. American Chemical Society Nationale Historiske Kemiske Vartegn. Opdagelse af Radiocarbon Dating (adgang til 31.oktober 2017).
2 . Sheridan Bueskytte, Radiocarbon Dating: Tolkning af fortiden (1990), University of California Press

yderligere læsning:

Accelerator massespektrometri Radiocarbon Dating
kalibrering af kulstof 14 Dating resultater
Radiocarbon Dating og bombe kulstof