• Carbon-14 este un izotop slab radioactiv de Carbon; de asemenea, cunoscut sub numele de radiocarbon, este un cronometru izotopic.
• datarea C-14 se aplică numai materialelor organice și unor materiale anorganice (nu se aplică metalelor).
• numărarea proporțională a gazului, numărarea scintilației lichide și spectrometria de masă a acceleratorului sunt cele trei metode principale de datare cu radiocarbon.

ce este datarea cu Radiocarbon?

datarea cu Radiocarbon este o metodă care oferă estimări obiective de vârstă pentru materialele pe bază de carbon care provin din organisme vii. 1 o vârstă ar putea fi estimată prin măsurarea cantității de carbon-14 prezentă în eșantion și compararea acesteia cu un standard de referință utilizat la nivel internațional.impactul tehnicii de datare cu radiocarbon asupra omului modern a făcut – o una dintre cele mai semnificative descoperiri ale secolului 20. Nici o altă metodă științifică nu a reușit să revoluționeze înțelegerea omului nu numai a prezentului său, ci și a evenimentelor care s-au întâmplat deja cu mii de ani în urmă. Arheologia și alte științe umane folosesc datarea cu radiocarbon pentru a dovedi sau respinge teoriile. De-a lungul anilor, datarea cu carbon 14 a găsit, de asemenea, aplicații în geologie, hidrologie, geofizică, științe atmosferice, Oceanografie, paleoclimatologie și chiar Biomedicină.

principiile de bază ale datării cu Carbon

Radiocarbonul (carbonul 14) este un izotop al elementului carbon care este instabil și slab radioactiv. Izotopii stabili sunt carbonul 12 și carbonul 13.

carbonul 14 se formează continuu în atmosfera superioară prin efectul neutronilor de raze cosmice asupra atomilor de azot 14. Este oxidat rapid în aer pentru a forma dioxid de carbon și intră în ciclul global al carbonului.

plantele și animalele asimilează carbonul 14 din dioxidul de carbon de-a lungul vieții lor. Când mor, încetează schimbul de carbon cu biosfera, iar conținutul lor de carbon 14 începe apoi să scadă la o rată determinată de legea dezintegrării radioactive.

datarea cu Radiocarbon este în esență o metodă concepută pentru a măsura radioactivitatea reziduală.

măsurarea radiocarbonului – AMS vs datarea radiometrică

există trei tehnici principale utilizate pentru a măsura conținutul de carbon 14 al oricărei probe date— numărarea proporțională a gazului, numărarea scintilației lichide și spectrometria de masă a acceleratorului.numărarea proporțională cu gazul este o tehnică convențională de datare radiometrică care numără particulele beta emise de o probă dată. Particulele Beta sunt produse ale dezintegrării radiocarbonului. În această metodă, proba de carbon este transformată mai întâi în gaz de dioxid de carbon înainte de a avea loc măsurarea în contoare proporționale cu gaz.

numărarea scintilației lichide este o altă tehnică de datare cu radiocarbon care a fost populară în anii 1960. în această metodă, eșantionul este în formă lichidă și se adaugă un scintilator. Acest scintilator produce un fulger de lumină atunci când interacționează cu o particulă beta. Un flacon cu un eșantion este trecut între doi fotomultiplicatori și numai atunci când ambele dispozitive înregistrează blițul de lumină pe care se face un număr.spectrometria de masă a acceleratorului (AMS) este o metodă modernă de datare cu radiocarbon care este considerată a fi cea mai eficientă modalitate de măsurare a conținutului de radiocarbon al unei probe. În această metodă, conținutul de carbon 14 este măsurat direct în raport cu carbonul 12 și carbonul 13 prezent. Metoda nu numără particulele beta, ci numărul de atomi de carbon prezenți în probă și proporția izotopilor.

Carbon-14 materiale databile

nu toate materialele pot fi datate cu radiocarbon. Majoritatea, dacă nu toți, compușii organici pot fi datați. Unele materii anorganice, cum ar fi componenta aragonită a unei cochilii, pot fi, de asemenea, datate atâta timp cât formarea mineralului a implicat asimilarea carbonului 14 în echilibru cu atmosfera.

probele care au fost datate cu radiocarbon de la începutul metodei includ cărbune, lemn, crenguțe, semințe, oase, scoici, piele, turbă, noroi de lac, sol, păr, ceramică, polen, picturi murale, corali, reziduuri de sânge, țesături, hârtie sau pergament, rășini și apă, printre altele.

pretratările fizice și chimice se fac pe aceste materiale pentru a elimina posibilii contaminanți înainte de a fi analizați pentru conținutul lor de radiocarbon.

standarde de datare cu Carbon

vârsta radiocarbonului unei anumite probe de vârstă necunoscută poate fi determinată prin măsurarea conținutului său de carbon 14 și compararea rezultatului cu activitatea de carbon 14 în probele moderne și de fond.

principalul standard modern utilizat de laboratoarele de datare cu radiocarbon a fost acidul Oxalic obținut de la Institutul Național de standarde și Tehnologie din Maryland. Acest acid oxalic a venit din sfecla de zahăr în 1955. Aproximativ 95% din activitatea radiocarbonului acidului Oxalic I este egală cu activitatea radiocarbonică măsurată a standardului absolut de radiocarbon—un lemn în 1890 neafectat de efectele combustibililor fosili.

când stocurile de acid Oxalic I au fost consumate aproape în totalitate, un alt standard a fost făcut dintr-o cultură de melasă de sfeclă franceză din 1977. Noul standard, acidul Oxalic II, s-a dovedit a avea doar o ușoară diferență cu acidul Oxalic I în ceea ce privește conținutul de radiocarbon. De-a lungul anilor, au fost realizate alte standarde secundare de radiocarbon.

activitatea Radiocarbonică a materialelor din fundal este, de asemenea, determinată pentru a elimina contribuția sa din rezultatele obținute în timpul unei analize a eșantionului. Activitatea radiocarbonului de fond este măsurată, iar valorile obținute sunt deduse din rezultatele datării radiocarbonului probei. Probele de fond analizate sunt de obicei de origine geologică de vârstă infinită, cum ar fi cărbunele, lignitul și calcarul.

Carbon 14 datare măsurători

o măsurare radiocarbon este numit o vârstă radiocarbon convențional (CRA). Convențiile CRA includ (A) Utilizarea timpului de înjumătățire Libby, (b) utilizarea acidului Oxalic I sau II sau a oricărui standard secundar adecvat ca standard modern de radiocarbon, (c) corecție pentru fracționarea izotopică a probei la o valoare normalizată sau de bază de -25,0 pe milă în raport cu raportul de carbon 12/carbon 13 în formarea standard de carbonat VPDB-Cretacic belemnit la Peedee în Carolina de Sud, (d) BP zero (înainte de prezent) este definit ca ad 1950 presupunerea că nivelurile globale de radiocarbon sunt constante.

erorile Standard sunt, de asemenea, raportate într-un rezultat de datare cu radiocarbon, de unde și valorile „XV”. Aceste valori au fost obținute prin mijloace statistice.

pionierul datării cu Radiocarbon

chimistul fizic american Willard Libby a condus o echipă de oameni de știință din epoca postbelică pentru a dezvolta o metodă care măsoară activitatea radiocarbonului. El este creditat a fi primul om de știință care a sugerat că izotopul de carbon instabil numit radiocarbon sau carbon 14 ar putea exista în materia vie.

dl. Libby și echipa sa de oameni de știință au putut publica o lucrare care rezumă prima detectare a radiocarbonului într-o probă organică. De asemenea, Domnul Libby a fost cel care a măsurat pentru prima dată rata de dezintegrare a radiocarbonului și a stabilit 5568 de ani la 30 de ani ca timp de înjumătățire.în 1960, Libby a primit Premiul Nobel pentru Chimie ca recunoaștere a eforturilor sale de a dezvolta datarea cu radiocarbon.

1. American Chemical Society Repere Chimice Istorice Naționale. Descoperirea datării cu Radiocarbon (accesat la 31 octombrie 2017).
2. Sheridan Bowman, Datarea Cu Radiocarbon: Interpretarea trecut (1990), Universitatea din California Press

Lectură suplimentară:

Accelerator spectrometrie de masa Radiocarbon datare
calibrarea Carbon 14 datare rezultate
radiocarbon datare și bomba de Carbon