Каква е основата на въглеродния анализ? Радиовъглеродно датиране

IN напоследъкИма много дебати за града, обхващащи теми като алтернативна история, хронология, креационизъм и теория на еволюцията. В хода на споровете темата „надеждни ли са научните/общоприетите доказателства за възрастта на определен артефакт, явление, събитие и т.н.?“

Затова предлагам описание радиовъглероден методдатиране, като един от най-разпространените методи за определяне на възрастта на артефактите.

Необработени данни за възрастта, т.е. обикновено се извикват данни, които не са били калибрирани радиовъглеродни години"досега". Като нулева справка, т.е. „настоящо време“, се счита за 1950 г. сл. Хр.

Радиовъглеродното датиране е изобретено от Уилард Либи, професор в Чикагския университет, и неговите колеги през 1949 г. През 1960 г. получава Нобелова награда за химия за своето изобретение.

Същността на метода е, че стабилен изотоп на азот (14 N) в атмосферата се излага на космически лъчи, превръщайки го във въглероден изотоп 14 C, който има период на полуразпад от 5730 ± 40 години. Живите организми в процеса на жизнената си дейност усвояват атмосферния въглерод, натрупвайки известно количество 14 С в тъканите си, което след това постепенно се разпада (предполага се, че след смъртта на организма няма ново постъпване на 14 С в носни кърпи). Достатъчно е изследователят да знае колко 14 C натрупва средно даден вид организъм през живота си и да определи колко от него остава в тъканите - въз основа на тези данни се изчислява възрастта в радиовъглеродни години.

Една от първите демонстрации на ефективността и точността на метода е измерването на възрастта на дърво от погребението на древен египетски фараон, чиято възраст е била предварително известна от исторически документи.

Физика на процеса

Въглеродът има 2 стабилни изотопа - 12 C (98,89%) и 13 C (1,11%). Освен това на Земята има следи от нестабилния изотоп 14 C (0,0000000001%). Този изотоп има период на полуразпад от около 5730 години и следователно трябваше да е изчезнал от лицето на Земята отдавна. Въпреки това, постоянните потоци от космически лъчи, бомбардиращи земната атмосфера, подновяват този запас. Неутроните, получени от бомбардирането на атмосферата от космически лъчи, влизат ядрена реакцияс ядрата на азотните атоми:

n+ 14 7 N → 14 6 C+p

Най-голямото количество 14 C се наблюдава в атмосферата на височини 9 - 15 km и във високи географски ширини, откъдето се разпространява в атмосферата и се разтваря в океаните. За груб анализ смята се, че "производството" на 14 C става с приблизително постоянна скорост и съдържанието на 14 C в атмосферата е приблизително постоянно (600 милиарда атома 14 C на мол).

Полученият въглерод бързо се окислява до 14 CO 2 и впоследствие се абсорбира от растения и микроорганизми, като впоследствие навлиза в хранителната верига на други организми. Така всеки жив организъм постоянно получава определено количество 14 С през целия си живот. Веднага щом умре, този обмен спира и натрупаният 14 C постепенно се разпада в реакцията на бета-разпад:

14 6 C → 14 7 N + e - +v e

Чрез излъчване на електрон и антинеутрино, 14 C се превръща в стабилен азот.

През 1958 г. Hessel de Vries доказва, че концентрацията на 14 C в атмосферата може да варира значително както в различно време, така и във времето. различни места. За още точни измерваниятези промени се вземат предвид под формата на калибрационни криви. Фигурата по-долу показва динамиката на промените в концентрацията на 14 CO2 в атмосферата над Австралия и Нова Зеландия - значителен скок се дължи на множество приложенияядрени оръжия в атмосферата.

Освен това е известно, че морските организми могат да получат въглерод от карбонати, разтворени във вода, чиято възраст може да бъде много значителна - поради това те могат да имат „дефицит“ на изотопа 14 C, което прави радиовъглеродния метод много по-малко надежден за този тип материал.

Разпадането на 14 C се подчинява на експоненциалния закон. С други думи, броят на атомите, които се разпадат за даден период, зависи от първоначалния брой атоми в началото на този период. Броят на оставащите атоми СЪС след като изтече време T , ще се изрази с формулата:

C = C 0 д -t/T

Където От 0 - начален брой атоми, T - средно време на разпадане = t 1/2 (полуживот) *ln2 , д е основата на естествения логаритъм.

Така радиовъглеродната епоха t RV (без корекция за колебания в размер на 14 C) ще се изрази по формулата:

T RV= -t 1/2 *дневник 2 (C/C 0 )

Измервания и везни

Традиционни методиизчисленията на 14 C материала, оставащ в пробите, се основават на преброяване на броя на все още разлагащите се атоми (газови и течни методисцинтилация, базирана на директно преброяване на „изригвания“, генерирани от разпадането на отделни 14 C атоми в специални сцинтилационни камери, оборудвани със сензори), но те са нечувствителни и могат да доведат до големи грешки при изследване на малки проби (по-малко от 1 грам въглерод). Така например, в проба на възраст 10 000 години, средният брой разпади ще бъде 4 атома/секунда на мол въглерод (около 30-40 грама за дърво), което е или твърде малко, за да се получат надеждни статистики, или отнема твърде много време (което също може да доведе до натрупване на грешки поради външни сцинтилации).

Изотопна масспектрометрия
V последните годинисе превърна в основен инструмент за радиовъглеродно датиране. Този метод се основава на факта, че атомите на различни изотопи (и веществата, състоящи се от тях) имат различна маса. Проби от веществото се окисляват до образуване въглероден двуокис(останалите оксиди се отстраняват), след това полученият газ се йонизира и висока скоростпреминава през магнитна камера, където заредените молекули се отклоняват от първоначалната траектория. Колкото по-голямо е отклонението, толкова по-лека е молекулата и толкова по-малко 14 C съдържа. Чрез изчисляване на съотношението на слабо отклонени и силно отклонени молекули е възможно да се определи концентрацията на 14 C в пробата с висока точност. Този метод позволява проби с маса от само няколко милиграма да бъдат датирани в диапазон до 60 000 години (данни от 2005 г.).

Калибриране

Както многократно е посочвано, този метод зависи значително от предположението, че съдържанието на 14 C в атмосферата е приблизително постоянно. На практика обаче това не е така. Нивото на 14 С зависи от много фактори. На първо място, върху интензивността на космическата радиация, която варира в зависимост от промените магнитно полеЗемята, която от своя страна е засегната от слънчеви изригвания. В допълнение, балансът на 14 C може да бъде нарушен поради големи емисии на въглерод в атмосферата от океана (газов кондензат), вулканични и други дейности. Изменението на климата и човешката дейност също могат да нарушат този баланс.

Основните методи за калибриране на метода, т.е. изчисляване на баланса на 14 C в необходимия период, са сравнения на резултатите от радиовъглеродния метод с други независими методи - дендрохронология, изследвания на древни ледени ядра, дънни седименти, проби от древни корали, пещерни отлагания и седименти.

Графиката за калибриране показва зависимостта на радиовъглеродната възраст на пробите от тяхната възраст, изчислена чрез комбинация от други методи. Съвременната (по данни от 2004 г.) точност на калибриране е ±16 години за възрасти до 6000 години и не повече от ±160 години за възрасти до 26 000 години.

Въпреки това, сега (отново, с известна уговорка) този метод може да се счита за надежден, особено след като в света има около 130 независими лаборатории, извършващи това изследване, и непрекъснато се работи за подобряване на калибрирането.

Литература

1. Арнолд, Дж. Р. и Либи, У. Ф. (1949 г.)Определяне на възрастта чрез радиовъглеродно съдържание: Проверки с проби с известна възраст , Наука 110, 678-680.
2. Либи, У.Ф. Радиовъглеродно датиране, 2-ро издание, Чикаго, University of Chicago Press, 1955 г.
3. К. Кроу, Активност на въглерод-14 по време на миналото 5000 години, Природата, 182, (1958): 470 + опроверженияв същия брой: a) K. O. Münnich, H. G. Östlund и H. de Vries, Природата, 182, (1958): 1432 и b) H. Barker, Природата, 182, (1958): 1433 - и двете предоставят доказателства за широко разпространени промени в нивата на 14 C и, съответно, предоставят изчисления, даващи много по-млада възраст за пробите, представени от C. Crowe.
4. de Vries, H. L. (1958). Промяна в концентрацията на радиовъглерод с времето и местоположението на Земята, Сборник Koninlijke Nederlandse Akademie Wetenschappen B, 61: 94-102; и в Researches in Geochemistry, P. H. Abelson (Ed.) (1959) Wiley, Ню Йорк, стр. 180
5. Ейткен, М. Дж. Физика и археология, Ню Йорк, Interscience Publishers, 1961 г.
6. Либи, У.Ф. радиовъглероден; атомен часовник, Годишен журнал за наука и човечество, 1962 г.
7. Ковар, А. Дж. (1966)

Радиовъглеродна измама

Има много слухове около радиовъглеродния анализ и сега изглежда, че той е заслужен физичен и химичен метод за датиране на органични останки, нека се опитаме да разберем дали това е така.

Въведение

Гледайки напред, ще кажа, че по мое неопитно мнение, методът за радиовъглеродно датиране на органични останки, меко казано, повдига редица въпроси относно целостта на датиращите, но казано грубо, това е пример научна глупост и британско подлизурство, както и очевидно политически пристрастия, но дали това е вярно или не, преценете вие.

Тук няма да засягам въпроси, свързани с физиката на метода, въпреки че те съществуват, благодаря на другаря Informatik за връзката.

Ще приемем, че физиката на този метод е повече или по-малко в ред. Да не обръщаме внимание и на факта, че абсолютните грешки на метода се удвояват с всеки полуживоти до 60 000 години значението им нараства 16-20 пъти. Всичко това са малки детайли, които могат да бъдат пренебрегнати. Искам да обърна внимание на това, което обикновено по всякакъв начин се опитват да пробутат под килима на историята, а именно материалите, които се анализират.

Малко теория

За тези, които не са запознати със същността на радиовъглеродния метод за датиране, можете бързо да се запознаете с характеристиките на метода тук.

Накратко, методът се основава на радиоактивния изотоп C 14 (период на полуразпад ~ 6000 години), който се образува от азотни атоми N 14 под въздействието на космическата (слънчева) радиация в земната атмосфера. Този въглероден изотоп навлиза в биологичните хранителни вериги на Земята от атмосферата под формата на CO 2, където се включва в различни органични съединения и пътува през хранителните вериги, като дава малък принос към текущия радиоактивен фон, сякаш създава радиоактивен маркер на текущото време.

Когато биологичен обект умира, радиоактивният въглерод спира да навлиза в него по известни причини и съдържанието на изотопа C 14 в останките започва да намалява. Всъщност тази разлика в изотопните концентрации е физическата основа за радиовъглеродното датиране.

Методът се основава на предположението, че слънчевата активност по принцип е постоянна, но наскоро се оказа, че това не е съвсем вярно и бяха въведени допълнителни калибрации за метода, по географска ширина и някои други, които са предназначени да увеличат точността на този метод.

Анализът на радиоактивността се извършва основно чрез два метода, сцинтилационен (размер на пробата е около 10 g) и спектрофотометричен (размер на пробата е около 10 mg). Тъй като подготовката на пробата за анализ я унищожава, сцинтилационният метод напоследък се използва по-рядко, но все още е доста разпространен.

Тъй като органичната материя неизбежно присъства в почти всяка земна или погребана проба и методът е доста лесен за използване, той се използва широко за датиране на органични останки на не по-стари от 60 000 (според други източници 45 000) години. Признанието на научната общност се изрази в присъждането на Нобелова награда на разработчика на метода д-р Либи.

Е, изглежда това е всичко с официалната част и сега започва истинската приказка за ряпата.

Забравени дерета

Като цяло има два присъщи проблема с радиовъглеродното датиране, дори ако физичните проблеми могат да бъдат решени. Първият проблем е географски, свързан с географските особености на местонахождението на фосилни образци, а вторият е биологичен, свързан с особеностите на функциониране на живите организми.

Географски проблеми

Така се случва, че Земята има свои огромни находища на различни въглеродни съединения, вариращи от торфени блата до нефт и варовик. Въглеродът в тези отлагания е девствен от гледна точка на C 14, за торфените блата, разбира се, има известна остатъчна радиация, но какво характеризира е трудно да се каже, както меко казано въглеродните датиращи, грешката може да бъде към няколко хиляди години бих добавил десетки хиляди сам, беше Би било по-честно, но тук всеки има собствена честност.

Що се отнася до находищата на карбонати и нефт там, разбира се, не може да се говори за чисто физическо датиране, същото важи и за CO 2, изригван от вулкани.

По този начин трябва автоматично да признаем, че датирането на органичен материал, възникнал по време на периоди на вулканична дейност, пожари от нефт, въглища и торф, може да бъде най-фантастично, по-добре е да не датираме такива материали, добре, разбирате: датирането грешката може да бъде до няколко хиляди години.

Биологичните съобщества, разположени в блата, както и върху разкрития на креда, доломит или калцит, също използват предимно изкопаем CO 2 и са малко полезни за датиране, тъй като имаме обща фраза: грешката в датирането може да бъде до няколко хиляди години.

Е, най-важната географска диня на гроба на този прекрасен метод, Това е морска вода и морски находища на въглеродни съединения, по принцип те са много трудни за датиране, тъй като въглеродът активно мигрира в океана и има много от него там и на различна възраст, но като цяло е много древен, така че дори официално датиращите се опитват да избегнат датирането на морски органични останки, защото зависи главно от температурата на океана, неговата киселинност, а също и от преобладаващите морски течения. Подобен проблем възниква в онези райони на сушата, където ветровете духат от океана, особено от онези райони, където водата се издига от дълбините или има мощни топли течения, които пренасят органична материя. В тези райони, дори на брега, той вече е на служба: грешката в датирането може да бъде до няколко хиляди години.

Ситуацията е отлична и при животни, които ядат морски дарове, особено мигриращи морски риби като сьомга или есетра; когато датирате останките на тези животни, това неизбежно е кокраментално: грешката в датирането може да бъде до няколко хиляди години. По този начин в субполярните региони, където основният доставчик на органична материя е мигриращата риба, по принцип не е възможно разумно радиовъглеродно датиране, подобно на мусонните климатични зони, тъй като мусонът доставя CO 2 от морето.

Въпреки че датиращите лъжат за някакво калибриране на базата на корали, радиовъглеродната възраст на коралите всъщност ще се определя от водите, с които са измити, както и от основната основа; категорично не ми е ясно как да извлека някаква практическа полза от това, защото не само морското датиране е практически невъзможно, но и но тогава на сушата всичко ще се смеси с атмосферата, никой не може да каже със сигурност какво има там и къде в крайна сметка ще се окаже.

По този начин географските проблеми са основната и фатална грешка на радиовъглеродния метод за датиране; за да го използва, той изисква информация, която по принцип не може да бъде налична. Тези изкривявания са непредсказуеми по природа и амплитуда, те не могат да бъдат калибрирани или по-скоро всяка конкретна проба трябва да има своя собствена калибровъчна крива, тъй като нейната географска история е почти уникална.

Биологични проблеми

Калибраторите може и да са били добри физици, в което аз лично дълбоко се съмнявам, но бяха много лоши биолози. Радиовъглеродният метод се препоръчва за датиране на биологични обекти. Нека ги разгледаме по-отблизо, за да видим дали е възможно датирането им с този метод.

Класификацията на биологичните обекти за датиране е много обширна, ще изброя само основните видове и трудностите, свързани с тях; повече подробности можете да намерите в връзката към специализираната литература по-долу.

Веднага бих разделил всички биологични обекти на морски (свързани с морето) и земя. Морските обекти не могат да бъдат датирани по географски причини, няма да се спираме на тях, считам всички датировки на корали за откровена манипулация, защо, вижте по-горе.

От земните бих откроил следните групи обекти:

1. Растителен произход

1. Дърво

2. Животински произход

1. Костни останки

2. Протеинови остатъци (кератин, хитин)

Най-често срещаните предмети са останките от дърво (1.1), те са слабо унищожени с времето и най-важното е, че има много от тях и много неща са направени от тях, това са домакински прибори и стени на къщи и оръжия и още много. На пръв поглед това е идеално нещо за фурмани, но има нещо, което намалява стойността на дървените остатъци до нула, това нещо е чисто биологично.

Много дървета растат в продължение на 400 години, но има такива рекордьори като дъбовете, които растат в продължение на 2000 години.Аз самият срещнах дъб в дъбова горичка край реката, на който преброих 833 пръстена и го загубих, и това не беше най-дебелият дъб, който съм виждал. Има доказателства за дървета на възраст 3500 хиляди години; рекордьорът днес е шишарката, на възраст около 4600 години.

Естествено, когато едно дърво расте, целият основен поток от сок протича по периферията на ствола; сърцевината на дървото е практически мъртва и не участва в живота на дървото; съответно радиоактивността намалява от периферията към центъра. Тоест, ако взема 1000-годишен дъб и от неговия разрез си направя например две лъжици, за едната от които вземам сърцевина, а за другата периферна дървесина, тогава датировката на тези предмети ще се различава с 1000 години и това ще бъде правилно. Датирането на структурата ще се промени по същия начин; всичко ще зависи от това от коя част на дъската или трупа взема пробата и абсолютно нищо не може да се направи по въпроса.

Смолите (1.2) също изглеждат добри за датиране, за съжаление трябва да ви разочаровам, като правило смолата се натрупва в смолни канали през целия живот на дървото и ако борът живее 150-200 години, тогава смолата ще даде някакво средно аритметично за цялото дърво и в някои части на дървото ще бъде "по-младо", а в други по-старо, с една дума типична картина на Бог знае какво и ако е лиственица на 1000 години, възрастта на неговата смола ще бъде от 1000 години в централните области на багажника до нула в камбия.

Прашецът (1.3) е може би единственото нещо, което може да се използва за датиране, ако не и за хуминови киселини, тъй като прашецът лежи в почвата, тогава хуминовите киселини със сигурност ще се утаят върху него и най-вероятно ще се фиксират здраво; това е практически невъзможно за прашец да ги отмие от целулозата, така че като цяло не бих заложила на полени

Заключение: Дървени останки от масивни дървени стволове на дълголетни дървесни видове категорично не са подходящи за радиовъглероден анализ, грешката в най-добрия случай ще бъде 50 г. Съответно е напълно невъзможно да се датират неща, направени от дървена хартия, тяхната възраст може да бъде най-фантастично. Датирането на папируса също е безсмислено, тъй като той расте на блатисти почви, а датирането на памучната хартия е невъзможно поради простата причина, че не е ясна възрастта на памучните предмети, които са влезли в нея. Единственото нещо, което може да се датира от дървесните останки, е брезовата кора, но отново, брезата често расте в блатата, такава брезова кора не може да бъде датирана по никакъв начин. Приблизително същата е картината и при другите видове дървесни останки. Смятам, че относително подходящи за датиране са само памучни тъкани, които не са третирани с балсамиращи съединения и не са били изложени на хуминови киселини и могат да бъдат изтъкани от нишки от различни години.

С животинските останки изглежда, че всичко трябва да е по-добре.Животните не живеят дълго, така че изглежда, че тук има много за срещи.

Както се казва, това е хрян. Що се отнася до скелетите, заровени в земята (2.1), техният живот изобщо не завършва със смъртта на живо същество; тези скелети активно „живеят“, обменяйки минерални и органични компоненти с външния свят в продължение на неизвестен брой години. Смятам, че е категорично невъзможно да се датират лежащите в земята скелети, поради простата причина, че е напълно неясно какво е останало от тях и какво е добавено, имайки предвид географските трудности.

Е, добре, но останките от кератин и хитин под формата на кожа и животински черупки със сигурност могат да бъдат датирани. Уви, почти всички ларви на бръмбари са сапровити; те живеят в горската почва и се хранят с нея; датирането на черупки на насекоми не е възможно. По-голямата част от животните се хранят с органична материя, която вече е била използвана, тоест циркулираща в биома от дълго време; тяхната радиоактивност е силно повлияна от географския фактор. В допълнение, много животни консумират минерални добавки (съдържащи карбонати), като копитни животни, което естествено значително влияе върху датирането на техните останки.

Заключение: Животинските останки са напълно неподходящи за датиране, главно поради географски причини.

Мислите ли, че съм ви разкрил някакво откровение тук? Съвсем не, хората в темата знаят всичко това много добре и въпреки това продължават да лъжат вдъхновено, но когато прочетох учебника за университетите, тогава ме застигна едно откровение.

Откровение

Наскоро публикувах статия в AS, където изразих съмнения относно радиовъглеродния метод за датиране; имам приятел и имахме силен спор. Той ми препоръча книга за университетите „Геоархеология: Природонаучни методи в археологическите изследвания” от Я.В. Кузмин.

Например, това е наистина полезна книга и всичко, което казвам, е лъжа и измама, в параграф 3.1 (раздел за критика) на тази книга можете да прочетете всичко, което казах по-горе за удоволствията на радиовъглеродния метод, само че в много повече подробности, но това не беше за Това изобщо не е откровение за мен.

Ето една истинска перла, диамант сред бисери, слушайте и тръпнете от възторг:

„единствената и крайна мярка за надеждността на получените дати е здравият разум“ [стр.177]

Просто помислете за физико-химичния метод и мярката за неговата надеждност е "здрав разум"? Той наистина го запечата, наистина го запечата.

Здравият разум ми казва никога да не използвам този, така да се каже, „метод“ за запознанства, никога и никъде. Тази мерзост не може да реши никакви проблеми с датирането по дефиниция, защото биологичните системи на планетата Земя не съответстват на физическия модел, заявен за този анализ.

Всъщност всяка проба има своя собствена история на радиоактивност, която не можем да знаем и съответно не можем да калибрираме с помощта на тези данни. Новината е, че методът на радиовъглеродното датиране е една голяма купчина боклук, запечатан от авторитета на онези, които са наградили тези разработчици с Нобелова награда.

Заключение

Е, какво да кажа в заключение?

Защо историците обичат този метод толкова много?

Струва ми се, че отговорът е прост, с необходимата ловкост ще получите „железобетонно“ доказателство, че сте прави, и ако изведнъж бъдете притиснати до стената с неправилна датировка, винаги можете да се позовете на обективната трудности при анализа, бръщолевене като цяло. Основното е, че тестовете се заплащат за държавна сметка.

Защо „лабораториите“ харесват този метод?

Като цяло това е отличен метод, първо, не е безплатен и второ, можете да спечелите допълнителни пари помагайки на всякакви измамници да извайват „антики“,много удобно и най-важното безопасно, защото „здравият разум“ стои на стража на доброто ви име и измамниците, които са ви подхвърлили неподходяща проба, ще бъдат виновни.

Защо „британците“ харесват този метод толкова много, че дори се отказаха от Нобеловата награда?

Да, много е просто, можете дискредитира всяка реликва, което представлява историческо наследство. Можете да се съсредоточите върху някои артикули и да обявите други за фалшификати, като цяло всичко е както винаги.

Това е моето мнение за радиовъглеродния метод за датиране като инструмент на историята.

как върши работа Радиовъглеродно датиране анализ

Плащаница, Христос, Йешуа, християнство, радиовъглеродно датиране, черупка от мида (Левашов Н.В.)

Повече информацияи разнообразна информация за събития, които се провеждат в Русия, Украйна и други страни на нашата красива планета, можете да получите на Интернет конференции, които се провеждат постоянно на уебсайта „Ключове на знанието“. Всички конференции са открити и изцяло Безплатно. Каним всички будни и заинтересовани...

В момента се използват няколко метода за определяне на възрастта на археологически находки, най-надеждният от които се счита за радиовъглеродно датиране. Но дори и този най-надежден метод има огромни грешки. Благодарение на анализа на получените данни учените разбраха, че скоростта на радиоактивно разпадане не е постоянна, както се смяташе досега, тъй като се влияе от много външни фактори. Това означава, че „атомният часовник“ се губи в зависимост от външните условия.

Ето само някои примери за датиране с "най-точния" метод. Датирането с въглерод-14 (14 C) показа, че новоубитият тюлен е умрял преди 1300 години; черупките на живите охлюви са били на 27 000 години; възрастта на черупката на живо мекотело е на 2300 години и т.н.. В пещерата Белт (Иран) долният слой е датиран на приблизително 6000 години, а горният е на 8500 години.Тоест обратното се получава последователност от слоеве, което, разбира се, е невъзможно. И подобни примериняколко.

Как можем да обясним такава степен на грешка? точен метод? Факт е, че този анализпроизведен чрез определяне на съотношението на радиоактивен въглерод-14 към стабилен въглерод в проба. Смята се, че от момента, в който жизнената активност на органичния материал престане, „новият“ въглерод-14 не влиза в него, а съществуващият постепенно се разпада с постоянна скорост, докато стабилният въглерод, разбира се, остава непроменен. Въпреки това, при различни условия, въглеродът от външна среда(от всичко наблизо, което съдържа въглерод: вулканични явления, действието на огъня и дори висока температура, от подлежащата почва или от атмосферата) могат да проникнат в изследваната проба. И тогава картината се променя драматично!

Ориз. Принципът на радиовъглеродния метод за датиране

Освен това никой не може да знае със сигурност как нивото на въглерод-14 в атмосферата се е променило през различни периоди. Но учените определено знаят, че то се е променило, и то значително. Дендрологичните изследвания (анализ на дървесни пръстени) показват, че нивото на въглерод-14 в земната атмосфера се е променило значително през последните 4-5 хиляди години (най-старите дървета имат тази възраст на пръстена; не е възможно да се изчисли точната възраст, тъй като годишните пръстени се променят с времето, те просто се сливат и в някои случаи могат да се образуват няколко растежни пръстена за една година). Но никой не знае какво се е случило преди; това е въпрос на догадки. Освен това не можем да сме сигурни, че въглеродът-14 в пръстените на древните дървета съответства на въглерода-14 в атмосферата по времето, когато пръстенът е нараснал. Наистина, през следващите години тази част от дървото беше в пряк контакт със съседните слоеве на ствола, с хранителни вещества, слънчева светлина, въздух и други външни фактори, което не може да не повлияе на съдържанието на въглерод.

Следователно на радиовъглеродния анализ може да се вярва с голяма резерва и да се използва само като един от потвърждаващите фактори за възрастта на находката, но не и като основен и определящ.

В произведенията на критиците на радиовъглеродния метод може да се намери следният цитат: „Шест реномирани лаборатории извършиха 18 анализа на възрастта на дървесина от Шелфорд в Чешир. Оценките варират от 26 000 до 60 000 години, с диапазон от 34 000 години.“1.

Освен това много дати, получени с помощта на радиовъглеродно датиране, не съответстват на хронологията, установена от историци и археолози въз основа на документи и артефакти.

Когато обсъждаме метода за радиовъглеродно датиране, не можем да не обърнем внимание на още няколко точки. Твърденията за значителна възраст на древни находки въз основа на измервания на количеството въглерод-14 в тях могат да бъдат обяснени с помощта на Библията. Факт е, че преди потопа, който според библейските изчисления се е случил преди около 4,5 хиляди години, съдържанието на въглерод-14 в земната атмосфера трябваше да бъде минимално. Според Светото писание, преди потопа, един от слоевете на атмосферата над нашата планета е бил защитен купол от вода 2. Водният щит защитава Земята от радиоактивен въглерод-14 и вредното космическо излъчване. Следователно, както може да се очаква, в допотопните проби съдържанието на въглерод-14 е изключително ниско, което се възприема от учените по материали като следствие от разпадането му и затова те говорят за значителни периоди от време.

В допълнение, въглеродното датиране дори теоретично не е проектирано да определя възраст над 50 000 години. Самите учени открито заявяват това. Следователно материалистите не могат да обяснят по никакъв начин защо въглищата, нефтът и диамантите също съдържат въглерод-14. В края на краищата, според научни данни, въглерод-14 има кратък полуживот (5730 години) и просто не може да съществува в проби, датиращи от стотици хиляди години, да не говорим за много милиони, още по-малко милиарди години. Въпреки това въглерод-14 присъства във всички слоеве, което потвърждава младата възраст на Земята.

1 Хенкок Г. Следите на боговете. М., 2006.

Ясно е, че за да се обяви този или онзи артефакт за собственост на някаква цивилизация, е необходимо да се установи възрастта му чрез определяне точната датасъздаване на артикул. Съвременните археолози и историци обаче успяват да направят това само в много редки случаи. По-голямата част от археологическите находки са датирани приблизително.

Радиовъглероден метод за датиране при археолозите
Използват се няколко метода за датиране на намерени обекти, но за съжаление всеки от тях не е лишен от недостатъци, особено когато се прилага за търсене на следи от древни култури.

Радиовъглероден метод:

1. - Образуване на радиовъглерод 14C
2. - Разпадане на 14C
3. - Състояние на равновесие за живи организми и неравновесие за мъртви организми, при което радиовъглеродът се разпада без попълване отвън

радиовъглероден метод за датиране

В момента най-известният и често използван е радиовъглеродният метод, който работи с радиоактивния въглероден изотоп С14. Този метод е разработен през 1947 г. от американски физикохимик, лауреат Нобелова награда W.F. Либи. Същността на метода е, че радиоактивният въглероден изотоп С14 се образува в атмосферата под въздействието на космическата радиация. Заедно с обикновения въглерод С12 се намира в органичната тъкан на всички живи същества. Когато един организъм умре, обмяната на неговия въглерод с атмосферата спира, количеството на C14 намалява по време на разлагането и не се възстановява. Определяне на съотношението C14/C12 в проби с известни и постоянна скоростразлагане на C14 (5568±30 години) и дава възможност да се определи възрастта на обекта или по-точно периода, изминал от смъртта му.

лаборатория за радиовъглероден анализ

Изглежда, че всичко е ясно и просто, но с този метод за датиране на проби много дати се оказват погрешни поради замърсяването на предмети или ненадеждността на връзката им с други археологически находки. Следователно, дългогодишната практика на използване на радиовъглеродни измервания постави под съмнение тяхната точност. Американският археолог У. Брей и английският историк Д. Тръмп пишат: „Първо, получените дати никога не са точни, само в два от три случая правилната дата попада в този интервал; Второ, скоростта на разпадане на C14 се основава на полуживот от 5568±30 години и сега е ясно, че тази стойност на полуразпад е твърде ниска. Решено е да не се променя стойността, докато не бъде приета нова международна норма; и, трето, тезата за неизменността на полуживота на С14 също среща възражения.” Сравнявайки резултатите от този метод (от същите проби) с резултатите от дендрохронологичния анализ (т.е. от дървесни пръстени), вече споменатите изследователи заключават, че може да се вярва на радиовъглеродното датиране само за последните 2000 години.

Снимка на Торинската плащеница, най-известният обект за изследване с радиовъглеродно датиране

Руският учен Ф. Завелски казва, че радиовъглеродният метод на датиране зависи от валидността на предположенията, приети a priori в науката:

• - предположение, че интензитетът на космическата радиация, падаща върху Земята в продължение на десетки хиляди години, не се е променила;
• - радиовъглеродът в земната атмосфера беше облъчен с неутрони, "разреден" със стабилен въглерод винаги по същия начин;
• - специфична дейноствъглеродът в атмосферата не зависи от географската дължина и ширина на района и надморската му височина;
• - съдържанието на радиовъглерод в живите организми е било същото като в атмосферата през цялата наблюдавана история. Ако едно от приетите предположения се окаже неправилно (или няколко наведнъж), тогава резултатите от радиовъглеродния метод като цяло могат да станат илюзорни.
• Изследователят А. Скляров пише за използването на радиовъглероден анализ, както следва: „Ненатрапчивото желание“ на радиовъглеродните изследователски лаборатории да получат предварително от историците и археолозите „приблизителната възраст на пробата“ се генерира от внимателно скритата грешка на самия метод и е от естеството на „злия“..
• По този начин, за поне приблизително датиране, археолозите трябва да прилагат други методи паралелно, прибягвайки до просто сравнение на резултатите, въз основа на което датирането е по-подходящо за конкретна находка или за целия археологически комплекс. Ясно е, че точността на датирането в този случай оставя много да се желае.

Торинската плащаница: положителна и отрицателна

Изследването на фрагменти от Торинската плащеница е един от най-известните случаи на използване на радиовъглероден метод за датиране на обект на изследване.
Радиовъглеродно датиранедатира плащеницата в периода XI - XIII век. Скептиците смятат този резултат за потвърждение, че плащеницата е средновековен фалшификат. Привържениците на автентичността на реликвата смятат получените данни за резултат от замърсяване на плащаницата с въглерод по време на пожар през 16 век.

Ясно е, че за да се обяви този или онзи артефакт за собственост на някаква предцивилизация, е необходимо да се установи неговата възраст, като се определи точната дата на създаване на обекта. Съвременните археолози и историци обаче успяват да направят това само в много редки случаи. По-голямата част от археологическите находки са датирани приблизително. Радиовъглероден метод за датиране в археолозите Използват се няколко метода за датиране на открити обекти, но, за съжаление, всеки от тях не е лишен от недостатъци, особено когато се прилага за търсене на следи от древни култури. Радиовъглероден метод: - Образуване на радиоактивен въглерод 14C - Разпадане на 14C - Състояние на равновесие за живи организми и неравновесие за мъртви организми, при което радиовъглеродът се разпада без попълване от външен радиовъглерод...

Преглед

Физически основи

Въглеродът, който е един от основните компоненти на биологичните организми, присъства в земната атмосфера под формата на стабилни 12 C и 13 C и радиоактивен 14 C. Изотопът 14 C се образува постоянно под въздействието (основно, но също и на радиация и от земни източници). Съотношението на радиоактивните и стабилните изотопи на въглерода в атмосферата и в биосферата по едно и също време на едно и също място е еднакво, тъй като всички живи организми постоянно участват в метаболизма на въглерода и получават въглерод от заобикаляща среда, а изотопите, поради своята химична неразличимост, участват в биохимичните процеси по почти еднакъв начин. В жив организъм специфичната активност на 14 C е приблизително 0,3 разпада в секунда на грам въглерод, което съответства на изотопно съдържание на 14 C от около 10–10%.

Със смъртта на тялото въглеродният метаболизъм спира. След това стабилните изотопи се запазват, а радиоактивният (14 C) се изпитва от 5568 ± 30 години, в резултат на което съдържанието му в останките постепенно намалява. Познавайки първоначалното съотношение на изотопното съдържание в тялото и измервайки текущото им съотношение в биологичния материал, е възможно да се определи колко въглерод-14 се е разпаднал и по този начин да се установи времето, изминало от смъртта на организма.

Приложение

За да се определи възрастта, въглеродът се изолира от фрагмент от изследваната проба (чрез изгаряне на фрагмента), измерва се радиоактивността за освободения въглерод, въз основа на това се определя изотопното съотношение, което показва възрастта на пробата. Въглеродна проба за измерване на активността обикновено се въвежда в газ, който запълва пропорционален брояч, или в течност. Напоследък за много ниско съдържание на 14 C и/или много малки маси на пробата (няколко mg) се използва ускорителна масспектрометрия за директно определяне на съдържанието на 14 C. Възрастова границапроба, която може да се определи по радиовъглероден метод - около 60 000 години, т.е. около 10 полуразпада на 14 C. През това време съдържанието на 14 C намалява с около 1000 пъти (около 1 разпад на час на грам въглерод ).

Измерването на възрастта на обект с радиовъглероден метод е възможно само когато съотношението на изотопите в пробата не е било нарушено по време на нейното съществуване, тоест пробата не е била замърсена с въглеродсъдържащи материали от по-късен произход, радиоактивни вещества и не е бил изложен на силни източници на радиация. Определянето на възрастта на такива замърсени проби може да доведе до огромни грешки. Например, описан е случай, когато тестово определяне на трева, набрана в деня на анализа, дава възраст от около милиони години, поради факта, че тревата е била набрана на морава близо до път с постоянно интензивно движение и е силно замърсени с вещества изгорели газове. През десетилетията от разработването на метода е натрупан богат опит в идентифицирането на замърсители и в почистването на проби от тях. Понастоящем се смята, че грешката на метода варира от седемдесет до триста години.

Един от най-известните случаи на използване на радиовъглероден метод е изследването на фрагменти (християнско светилище, за което се предполага, че съдържа следи от тялото на разпнат човек), извършено за една година, едновременно в няколко лаборатории. Радиовъглеродното датиране направи възможно датирането на плащеницата в период от векове.

Калибриране

Първоначалните предположения на Либи, на които се основаваше идеята за метода, бяха, че съотношението на въглеродните изотопи в атмосферата не се променя във времето и пространството, а съдържанието на изотопи в живите организми точно съответства сегашно състояниеатмосфера. Вече е твърдо установено, че всички тези предположения могат да бъдат приети само приблизително. Съдържанието на изотопа 14 C зависи от радиационната среда, която варира във времето поради колебанията в нивото на космическите лъчи и активността, както и в космоса поради неравномерното разпределение на радиоактивните вещества на земната повърхност и събития, свързани с радиоактивни материали (например понастоящем Образуването на изотопа 14 C все още допринася за радиоактивни материали, които са били образувани и разпръснати по време на атмосферни тестове в средата на века). През последните десетилетия, поради изгарянето на изкопаеми горива, в които 14 C практически липсва, съдържанието на този изотоп в атмосферата намалява. По този начин приемането на определено изотопно съотношение за постоянно може да генерира значителни грешки (от порядъка на хилядолетия). Освен това изследванията показват, че някои процеси в живите организми водят до прекомерно натрупване на радиоактивния изотоп въглерод, което нарушава естественото съотношение на изотопите. Разбирането на процесите, свързани с въглеродния метаболизъм в природата и влиянието на тези процеси върху изотопното съотношение в биологичните обекти, не беше постигнато веднага.

В резултат на това радиовъглеродните дати, направени преди 30-40 години, често се оказват много неточни. По-специално, тест на метода, извършен по това време върху живи дървета на няколко хиляди години, показа значителни отклонения за дървени проби на възраст над 1000 години.

В момента за правилно приложениеМетодът е внимателно калибриран, като се вземат предвид промените в съотношението на изотопите за различни епохи и географски региони, както и спецификата на натрупване на радиоактивни изотопи в живи същества и растения. За калибриране на метода се използва определянето на изотопните съотношения за обекти, чиято абсолютна датировка е известна. Един източник на данни за калибриране е . Направено е и сравнение за определяне на възрастта на пробите с помощта на радиовъглероден метод с резултатите от други изотопни методи за датиране. Стандартната крива, използвана за преобразуване на измерената радиовъглеродна възраст на проба в абсолютна възраст, е дадена тук: .

Може да се твърди, че в своя модерна формав историческия интервал (от десетки години до 60-70 хиляди години в миналото), радиовъглеродният метод може да се счита за доста надежден и качествено калибриран независим метод за датиране на обекти от биологичен произход.

Критика на метода

Въпреки факта, че радиовъглеродното датиране отдавна е включено в научната практика и се използва доста широко, има и критики към този метод, поставяйки под въпрос както отделни случаи на неговото прилагане, така и теоретичните основи на метода като цяло. Като правило радиовъглеродният метод е критикуван от поддръжници и други. В статията са дадени основните възражения срещу радиовъглеродното датиране .