रेडियोकार्बन डेटिंग विधि. रेडियोकार्बन डेटिंग

रेडियोकार्बन डेटिंग ने पिछले 50,000 वर्षों की हमारी समझ को बदल दिया है। प्रोफेसर विलार्ड लिब्बी ने पहली बार 1949 में इसका प्रदर्शन किया था, जिसके लिए उन्हें बाद में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

डेटिंग विधि

रेडियोकार्बन डेटिंग का सार कार्बन के तीन अलग-अलग आइसोटोप की तुलना करना है। किसी विशेष तत्व के समस्थानिक होते हैं एक जैसी संख्यानाभिक में प्रोटॉन, लेकिन भिन्न संख्यान्यूट्रॉन. इसका मतलब यह है कि यद्यपि वे रासायनिक रूप से बहुत समान हैं, लेकिन उनका द्रव्यमान अलग-अलग है।

आइसोटोप का कुल द्रव्यमान एक संख्यात्मक सूचकांक द्वारा दर्शाया जाता है। जबकि हल्के आइसोटोप 12C और 13C स्थिर हैं, सबसे भारी आइसोटोप 14C (रेडियोकार्बन) रेडियोधर्मी है। इसका कोर इतना बड़ा है कि यह अस्थिर है।

समय के साथ, 14सी-रेडियोकार्बन डेटिंग का आधार-नाइट्रोजन, 14एन में टूट जाता है। सर्वाधिक कार्बन-14 का निर्माण होता है ऊपरी परतेंवायुमंडल, जहां न्यूट्रॉन, जो ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव में बनते हैं, 14N परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

फिर यह 14CO 2 में ऑक्सीकृत हो जाता है, वायुमंडल में प्रवेश करता है और 12CO 2 और 13CO 2 के साथ मिल जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण के दौरान किया जाता है और वहां से खाद्य श्रृंखला में गुजरता है। इसलिए, इस श्रृंखला में प्रत्येक पौधे और जानवर (मनुष्यों सहित) में वायुमंडल में 12C (14C:12C अनुपात) की तुलना में 14C की समान मात्रा होगी।

विधि की सीमाएँ

जब जीवित चीजें मर जाती हैं, तो ऊतक को प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है और 14C का रेडियोधर्मी क्षय स्पष्ट हो जाता है। 55 हजार वर्षों के बाद, 14C इतना क्षय हो गया कि इसके अवशेषों को अब मापा नहीं जा सकता।

रेडियोकार्बन डेटिंग क्या है? रेडियोधर्मी क्षय का उपयोग "घड़ी" के रूप में किया जा सकता है क्योंकि यह भौतिक (जैसे तापमान) और रासायनिक (जैसे पानी की मात्रा) स्थितियों से स्वतंत्र है। 5730 वर्षों में, नमूने में मौजूद 14C का आधा क्षय हो गया।

इसलिए, यदि मृत्यु के समय 14C:12C का अनुपात और आज का अनुपात ज्ञात हो, तो हम गणना कर सकते हैं कि कितना समय बीत चुका है। दुर्भाग्य से, उन्हें पहचानना इतना आसान नहीं है।

रेडियोकार्बन डेटिंग: अनिश्चितता

वायुमंडल में और इसलिए पौधों और जानवरों में 14C की मात्रा हमेशा स्थिर नहीं थी। उदाहरण के लिए, यह इस पर निर्भर करता है कि कितनी ब्रह्मांडीय किरणें पृथ्वी तक पहुँचती हैं। यह सौर गतिविधि पर निर्भर करता है और चुंबकीय क्षेत्रहमारे ग्रह का.

सौभाग्य से, दिनांकित नमूनों में इन भिन्नताओं को अन्य तरीकों से मापना संभव है। पेड़ों के छल्ले और उनकी रेडियोकार्बन सामग्री में परिवर्तन की गणना करना संभव है। इस डेटा से एक "अंशांकन वक्र" का निर्माण किया जा सकता है।

फिलहाल इसके विस्तार और सुधार पर काम चल रहा है। 2008 में, केवल 26,000 वर्ष तक की रेडियोकार्बन तिथियों को अंशांकित किया जा सका था। आज यह वक्र 50,000 वर्ष तक बढ़ गया है।

क्या मापा जा सकता है?

इस पद्धति का उपयोग करके सभी सामग्रियों को दिनांकित नहीं किया जा सकता है। अधिकांश, यदि सभी नहीं, कार्बनिक यौगिकरेडियोकार्बन डेटिंग की अनुमति दें. कुछ अकार्बनिक पदार्थ, जैसे कि गोले के अर्गोनाइट घटक को भी दिनांकित किया जा सकता है क्योंकि खनिज के निर्माण में कार्बन -14 का उपयोग किया गया था।

विधि की शुरुआत के बाद से जो सामग्री दिनांकित की गई है उनमें लकड़ी का कोयला, लकड़ी, टहनियाँ, बीज, हड्डियाँ, सीपियाँ, चमड़ा, पीट, गाद, मिट्टी, बाल, मिट्टी के बर्तन, पराग, दीवार पेंटिंग, मूंगा, रक्त अवशेष, कपड़े, कागज, चर्मपत्र, शामिल हैं। राल और पानी.

किसी धातु की रेडियोकार्बन डेटिंग तब तक संभव नहीं है जब तक उसमें कार्बन-14 न हो। अपवाद लौह उत्पाद हैं, जिनके निर्माण में कोयले का उपयोग किया जाता है।

दोहरी गिनती

इस जटिलता के कारण, रेडियोकार्बन तिथियाँ दो तरीकों से प्रस्तुत की जाती हैं। 1950 (बीपी) से पहले के वर्षों की संख्या में अनकैलिब्रेटेड माप रिपोर्ट किए गए हैं। कैलिब्रेटेड तिथियां बीसी के रूप में भी प्रस्तुत की जाती हैं। बीसी, और उसके बाद, और कैलीबीपी इकाई का उपयोग भी (वर्तमान तक, 1950 तक कैलिब्रेटेड)। यह " सबसे अच्छा अनुमान»नमूने की वास्तविक आयु, लेकिन पुराने डेटा पर वापस जाने और उसे कैलिब्रेट करने में सक्षम होना आवश्यक है क्योंकि नए अध्ययन लगातार कैलिब्रेशन वक्र को अपडेट करते हैं।

मात्रा और गुणवत्ता

दूसरी कठिनाई 14C का अत्यंत कम प्रसार है। आधुनिक वायुमंडल में केवल 0.0000000001% कार्बन 14C है, जिससे इसे मापना अविश्वसनीय रूप से कठिन है और यह प्रदूषण के प्रति बेहद संवेदनशील है।

प्रारंभिक वर्षों में, क्षय उत्पादों की रेडियोकार्बन डेटिंग के लिए विशाल नमूनों (उदाहरण के लिए, आधा मानव फीमर) की आवश्यकता होती थी। कई प्रयोगशालाएँ अब एक्सेलेरेटर मास स्पेक्ट्रोमीटर (एएमएस) का उपयोग करती हैं, जो विभिन्न आइसोटोप की उपस्थिति का पता लगा सकता है और माप सकता है, साथ ही व्यक्तिगत कार्बन -14 परमाणुओं की संख्या की गणना भी कर सकता है।

इस विधि के लिए 1 ग्राम से कम हड्डी के ऊतकों की आवश्यकता होती है, लेकिन कुछ देश एक या दो से अधिक एएमएस का खर्च वहन कर सकते हैं, जिसकी लागत $500 हजार से अधिक है। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया के पास केवल 2 ऐसे उपकरण हैं जो रेडियोकार्बन डेटिंग में सक्षम हैं, और वे विकासशील दुनिया के अधिकांश हिस्सों के लिए अप्राप्य हैं।

स्वच्छता परिशुद्धता की कुंजी है

इसके अलावा, नमूनों को चिपकने वाले पदार्थ और मिट्टी से कार्बन संदूषकों को अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए। यह बहुत पुरानी सामग्रियों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यदि 50,000 वर्ष पुराने नमूने में किसी तत्व का 1% आधुनिक संदूषक से आता है, तो यह 40,000 वर्ष पुराना माना जाएगा।

इस कारण से, शोधकर्ता सामग्रियों को प्रभावी ढंग से शुद्ध करने के लिए लगातार नए तरीके विकसित कर रहे हैं। वे रेडियोकार्बन डेटिंग द्वारा दिए गए परिणाम पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं। सक्रिय कार्बन ABOx-SC के साथ एक नई सफाई विधि के विकास के साथ विधि की सटीकता में काफी वृद्धि हुई है। इससे, उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया में पहले लोगों के आगमन की तारीख में 10 हजार साल से अधिक की देरी करना संभव हो गया।

रेडियोकार्बन डेटिंग: आलोचना

यह साबित करने वाली विधि कि बाइबिल में वर्णित 10 हजार से अधिक वर्ष बीत चुके हैं जब से पृथ्वी की उत्पत्ति हुई है, रचनावादियों द्वारा बार-बार आलोचना की गई है। उदाहरण के लिए, उनका तर्क है कि 50,000 वर्षों के बाद नमूनों में कोई कार्बन-14 नहीं रहना चाहिए, लेकिन कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस, जो लाखों वर्ष पुराने माने जाते हैं, में इस आइसोटोप की मापनीय मात्रा होती है, जिसकी पुष्टि कार्बन डेटिंग से होती है। . इस मामले में माप त्रुटि पृष्ठभूमि विकिरण से अधिक है, जिसे प्रयोगशाला में समाप्त नहीं किया जा सकता है। यानी, जिस नमूने में रेडियोधर्मी कार्बन का एक भी परमाणु नहीं होगा, वह 50 हजार साल पुरानी तारीख दिखाएगा। हालाँकि, यह तथ्य वस्तुओं की डेटिंग पर संदेह नहीं करता है, और निश्चित रूप से यह संकेत नहीं देता है कि तेल, कोयला और प्राकृतिक गैसइस उम्र से छोटा.

रचनाकारों ने रेडियोकार्बन डेटिंग में कुछ विषमताओं पर भी ध्यान दिया है। उदाहरण के लिए, मीठे पानी के मोलस्क की डेटिंग से उनकी उम्र 2000 वर्ष से अधिक निर्धारित हुई, जो उनकी राय में, इस पद्धति को बदनाम करती है। वास्तव में, यह स्थापित किया गया है कि शेलफिश अपना अधिकांश कार्बन चूना पत्थर और ह्यूमस से प्राप्त करते हैं, जिनमें 14C की मात्रा बहुत कम होती है क्योंकि ये खनिज बहुत पुराने होते हैं और हवा से कार्बन तक इनकी पहुंच नहीं होती है। रेडियोकार्बन डेटिंग, जिसकी सटीकता पर इस मामले में सवाल उठाया जा सकता है, अन्यथा वास्तविकता के अनुरूप है। उदाहरण के लिए, लकड़ी में यह समस्या नहीं होती है, क्योंकि पौधों को सीधे हवा से कार्बन मिलता है, जिसमें 14C की पूरी खुराक होती है।

इस पद्धति के विरुद्ध एक और तर्क यह तथ्य है कि पेड़ एक वर्ष में एक से अधिक वलय बनाने में सक्षम हैं। यह सच है, लेकिन अक्सर ऐसा होता है कि वे विकास वलय बनाते ही नहीं हैं। ब्रिसलकोन पाइन, जो अधिकांश मापों का आधार है, में इसकी वास्तविक आयु की तुलना में 5% कम छल्ले हैं।

तारीख तय करना

रेडियोकार्बन डेटिंग न केवल एक विधि है, बल्कि हमारे अतीत और वर्तमान के बारे में रोमांचक खोजें भी है। इस पद्धति ने पुरातत्वविदों को लिखित रिकॉर्ड या सिक्कों की आवश्यकता के बिना कालानुक्रमिक क्रम में खोज को व्यवस्थित करने की अनुमति दी।

19वीं और 20वीं सदी की शुरुआत में, अविश्वसनीय रूप से धैर्यवान और सावधान पुरातत्वविदों ने आकार और पैटर्न में समानता की तलाश करके विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों से मिट्टी के बर्तनों और पत्थर के औजारों को जोड़ा। फिर, इस विचार का उपयोग करते हुए कि वस्तु शैलियाँ विकसित हुईं और समय के साथ और अधिक जटिल हो गईं, वे उन्हें क्रम में रख सकते थे।

इस प्रकार, ग्रीस में बड़े गुंबददार मकबरे (थोलोस के रूप में जाने जाते हैं) को स्कॉटिश द्वीप मेशोवे पर समान संरचनाओं के पूर्ववर्ती माना जाता था। इसने इस विचार का समर्थन किया कि ग्रीस और रोम की शास्त्रीय सभ्यताएँ सभी नवाचारों के केंद्र में थीं।

हालाँकि, रेडियोकार्बन डेटिंग से पता चला कि स्कॉटिश कब्रें ग्रीक कब्रों से हजारों साल पुरानी थीं। उत्तरी बर्बर शास्त्रीय संरचनाओं के समान जटिल संरचनाओं को डिजाइन करने में सक्षम थे।

अन्य उल्लेखनीय परियोजनाओं में ट्यूरिन के कफन को मध्ययुगीन काल का बताना, मृत सागर स्क्रॉल को ईसा मसीह के समय का बताना और उम्मीद से हजारों साल पहले 38,000 calBP (लगभग 32,000 BP) पर चौवेट गुफा चित्रों की कुछ हद तक विवादास्पद अवधि निर्धारित करना शामिल है। .

रेडियोकार्बन डेटिंग का उपयोग मैमथ के विलुप्त होने के समय को निर्धारित करने में भी किया गया है और इसने इस बहस में योगदान दिया है कि आधुनिक मानव और निएंडरथल मिले थे या नहीं।

14C आइसोटोप का उपयोग न केवल उम्र निर्धारित करने के लिए किया जाता है। रेडियोकार्बन डेटिंग हमें समुद्री परिसंचरण का अध्ययन करने और पूरे शरीर में दवाओं की गति का पता लगाने की अनुमति देती है, लेकिन यह एक अन्य लेख का विषय है।

पूर्ण आयु निर्धारित करने के लिए रेडियोकार्बन विधि

चतुर्धातुक जमा

रेडियोकार्बन विधि का सार इस प्रकार है: कॉस्मिक किरणें नाइट्रोजन नाभिक (एन 14) पर न्यूट्रॉन के साथ बमबारी करती हैं। ऐसा करने पर, वे नाइट्रोजन से प्रोटॉन को बाहर निकाल देते हैं। परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन से रेडियोधर्मी कार्बन C14 बनता है (14 के परमाणु भार के साथ कार्बन का एक भारी आइसोटोप बनता है)। यह इस सूत्र के अनुसार होता है:

एन14+ एन ® सी14 + पी

एन - न्यूट्रॉन

पी - प्रोटॉन

रेडियोधर्मी कार्बन C14 (रेडियोकार्बन) क्षय करने में सक्षम है। क्षय से रेडियोधर्मी कार्बन C14 का साधारण नाइट्रोजन N14 में परिवर्तन हो जाता है। C14 का क्षय नाभिक से एक कण (इलेक्ट्रॉन-ई) के बाहर निकलने से होता है। यह इस सूत्र के अनुसार होता है:

रेडियोधर्मी कार्बन C14 का आधा जीवन ("जीवन") T=5568 +-30 वर्ष है। वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में रेडियोधर्मी कार्बन (C14) और साधारण कार्बन (C12) का अनुपात स्थिर है।

यह C14/C12 अनुपात जीवित जीवों (जानवरों और पौधों) में भी देखा जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि वे लगातारवातावरण से कार्बन अवशोषित करें। इस मामले में, पौधे इसे सीधे हवा (प्रकाश संश्लेषण) से आत्मसात करते हैं, और जानवर पौधों को खाकर कार्बन को अवशोषित करते हैं।

किसी पौधे या जानवर की मृत्यु के बाद मृत कार्बनिक पदार्थों में चयापचय प्रक्रिया रुक जाती है। परिणामस्वरूप, रेडियोधर्मी कार्बन जीवित जीवों में प्रवेश करना बंद कर देता है (यह केवल चयापचय अवधि के दौरान जीव के जीवन में प्रवेश कर सकता है)। इसी क्षण से (किसी जानवर या पौधे की मृत्यु के बाद) रेडियोधर्मी कार्बन का क्षय शुरू हो जाता है। परिणामस्वरूप, दबे हुए पौधों और दबे हुए जानवरों दोनों में इसकी मात्रा धीरे-धीरे कम हो जाती है। यदि हम किसी जीवित जीव में रेडियोधर्मी कार्बन (C14) की मात्रा को 100% मानते हैं, तो समय के साथ यह निम्नानुसार घटेगी (उदाहरण के लिए):

C14 की मृत्यु की तिथि

इस तरह से किसी भी जीवाश्मिकीय वस्तु में C14 की मात्रा निर्धारित करने के बाद, कोई जानवरों और पौधों की मृत्यु के बाद बीते वर्षों की संख्या का अनुमान लगा सकता है।

रेडियोधर्मी कार्बन के आधार पर, तलछट की आयु काफी सटीक रूप से निर्धारित की जाती है, 30 हजार वर्ष से अधिक नहीं, अर्थात। होलोसीन की आयु और आंशिक रूप से ऊपरी प्लेइस्टोसिन जमाव। अधिक प्राचीन (मध्य और निचले प्लीस्टोसीन) निक्षेपों की आयु आयन और अन्य रेडियोधर्मी तरीकों से निर्धारित की जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि जब तलछट 30 हजार वर्ष से अधिक पुरानी होती है, तो कार्बनिक पदार्थ में बहुत कम रेडियोधर्मी कार्बन रहता है और इसकी सामग्री का सटीक निर्धारण नहीं किया जा सकता है। हालाँकि, और भी जटिल तकनीकजमा की आयु 40-45 हजार वर्ष तक निर्धारित करना संभव है।

रेडियोकार्बन विधि का मूल्य इस तथ्य में निहित है कि इसकी मदद से न केवल अच्छी तरह से संरक्षित कार्बनिक अवशेषों की आयु स्थापित करना संभव है, बल्कि उनके टुकड़े भी हैं, जो कि जीवाश्मिकीय रूप से निर्धारित नहीं हैं।

तलछट की आयु निर्धारित करने के लिए कार्बनिक पदार्थइन जमाओं से लिया गया, कुछ रासायनिक उपचारों के अधीन है। फिर रेडियोधर्मी पदार्थ के क्षय स्पन्दों की गणना की जाती है। यह गीजर काउंटर का उपयोग करके किया जाता है।

कार्बोनेट का कार्बन रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके डेटिंग के लिए उपयुक्त नहीं है। नमूने को हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घोलकर इसे समाप्त कर दिया जाता है। इसलिए, कैलकेरियस शैल नमूने आमतौर पर इस विधि के लिए अनुपयुक्त होते हैं। कार्बोनेट से दूषित जानवरों की हड्डियों और लकड़ी को संसाधित किया जाना चाहिए हाइड्रोक्लोरिक एसिडकार्बोनेट हटाने के लिए.

इस पद्धति के लिए सबसे उपयुक्त शोध वस्तुएँ हैं:

1. चारकोल - (नमूना वजन 30-90 ग्राम);

2. सूखी लकड़ीऔर अन्य पौधों के अवशेष - (60 ग्राम);

3. सूखी पीट, त्वचा, बाल, खुर, पंजे - (150-300 ग्राम);

4. पशु सींग - (500-2200 ग्राम)।

नमूने लेते समय, उन्हें निम्नलिखित प्रावधानों द्वारा निर्देशित किया जाता है:

1) क्षेत्र में नमूना वजन विश्लेषण के लिए आवश्यक वजन से कम से कम दोगुना लिया जाता है (ऊपर देखें)।

2) ताजा साफ की गई फसल से नमूने लिए जाते हैं। फिर उन्हें एल्युमीनियम या टिन फ़ॉइल या टिन के बक्सों में पैक किया जाता है।

रेडियोकार्बन डेटिंग का उपयोग महाद्वीपीय तलछट की आयु का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। आयनिक विधिआधुनिक महासागरों में तलछट संचय की दर निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

रेडियोकार्बन डेटिंग है:

रेडियोकार्बन विश्लेषण- कार्बन के स्थिर आइसोटोप के सापेक्ष सामग्री में रेडियोधर्मी आइसोटोप 14C की सामग्री को मापकर जैविक मूल के जैविक अवशेषों, वस्तुओं और सामग्रियों की डेटिंग की एक भौतिक विधि। 1946 में विलार्ड लिब्बी द्वारा प्रस्तावित (रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार, 1960)।

भौतिक आधार

कार्बन, जो जैविक जीवों के मुख्य घटकों में से एक है, पृथ्वी के वायुमंडल में स्थिर आइसोटोप 12C और 13C और रेडियोधर्मी 14C के रूप में मौजूद है। 14C आइसोटोप लगातार विकिरण (मुख्य रूप से ब्रह्मांडीय किरणों, लेकिन स्थलीय स्रोतों से विकिरण) के प्रभाव में वायुमंडल में बनता है। वायुमंडल में और जीवमंडल में एक ही समय में एक ही स्थान पर रेडियोधर्मी और स्थिर कार्बन आइसोटोप का अनुपात समान है, क्योंकि सभी जीवित जीव लगातार कार्बन चयापचय में भाग लेते हैं और पर्यावरण से कार्बन प्राप्त करते हैं, और आइसोटोप, उनके रसायन के कारण अविभाज्यता, जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में लगभग समान रूप से भाग लेते हैं। एक जीवित जीव में निश्चित गतिविधि 14C प्रति ग्राम कार्बन के प्रति सेकंड लगभग 0.3 क्षय के बराबर है, जो लगभग 10−10% की 14C समस्थानिक सामग्री से मेल खाता है।

शरीर की मृत्यु के साथ, कार्बन चयापचय बंद हो जाता है। इसके बाद, स्थिर आइसोटोप संरक्षित किए जाते हैं, और रेडियोधर्मी (14C) 5568 ± 30 वर्ष (नए अद्यतन डेटा के अनुसार - 5730 ± 40 वर्ष) के आधे जीवन के साथ बीटा क्षय से गुजरता है, परिणामस्वरूप, अवशेषों में इसकी सामग्री धीरे-धीरे कम हो जाती है . शरीर में आइसोटोप सामग्री के प्रारंभिक अनुपात को जानने और जैविक सामग्री में उनके वर्तमान अनुपात को मापने से, यह निर्धारित करना संभव है कि कितना कार्बन -14 क्षय हो गया है और इस प्रकार, जीव की मृत्यु के बाद से गुजरे समय को स्थापित किया जा सकता है।

आवेदन

आयु निर्धारित करने के लिए, अध्ययन के तहत नमूने के एक टुकड़े से कार्बन को अलग किया जाता है (टुकड़े को जलाकर), जारी कार्बन के लिए रेडियोधर्मिता को मापा जाता है, इसके आधार पर, आइसोटोप अनुपात निर्धारित किया जाता है, जो नमूने की उम्र को दर्शाता है। गतिविधि को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला कार्बन नमूना आमतौर पर एक गैस में डाला जाता है जो एक आनुपातिक काउंटर या एक तरल सिंटिलेटर में भरता है। हाल ही में, बहुत कम 14C सामग्री और/या बहुत छोटे नमूना द्रव्यमान (कई मिलीग्राम) के लिए, 14C सामग्री को सीधे निर्धारित करने के लिए त्वरक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग किया गया है। आयु सीमारेडियोकार्बन डेटिंग द्वारा निर्धारित किया जा सकने वाला नमूना लगभग 60,000 वर्ष है, यानी 14C के लगभग 10 अर्ध-जीवन। इस समय के दौरान, 14C सामग्री लगभग 1000 गुना (लगभग 1 क्षय प्रति घंटा प्रति ग्राम कार्बन) कम हो जाती है।

रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके किसी वस्तु की आयु को मापना तभी संभव है जब नमूने में आइसोटोप का अनुपात उसके अस्तित्व के दौरान परेशान नहीं हुआ हो, अर्थात, नमूना बाद के या पहले के मूल, रेडियोधर्मी कार्बन युक्त सामग्री से दूषित नहीं हुआ हो। पदार्थ और विकिरण के मजबूत स्रोतों के संपर्क में नहीं आया है। ऐसे दूषित नमूनों की आयु निर्धारित करने से भारी त्रुटियाँ हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, एक मामले का वर्णन किया गया है जब विश्लेषण के दिन उठाए गए घास के परीक्षण निर्धारण ने लाखों वर्षों के क्रम की आयु दी, इस तथ्य के कारण कि घास को लगातार भारी यातायात वाले राजमार्ग के पास एक लॉन पर चुना गया था और निकास गैसों (जले हुए पेट्रोलियम उत्पादों) से "जीवाश्म" कार्बन से भारी मात्रा में दूषित हो गया। विधि के विकास के बाद के दशकों में, संदूषकों की पहचान करने और उनसे नमूनों को साफ करने में व्यापक अनुभव जमा किया गया है। वर्तमान में माना जाता है कि इस पद्धति की त्रुटि सत्तर से तीन सौ वर्ष तक है।

रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करने के सबसे प्रसिद्ध मामलों में से एक ट्यूरिन के कफन (एक ईसाई मंदिर जिसमें कथित तौर पर क्रूस पर चढ़ाए गए ईसा मसीह के शरीर के निशान हैं) के टुकड़ों का अध्ययन है, जिसे 1988 में एक साथ कई प्रयोगशालाओं में एक अंधे का उपयोग करके किया गया था। तरीका। रेडियोकार्बन विश्लेषण ने कफन की तारीख 11वीं-13वीं शताब्दी की अवधि के लिए संभव बना दी।

कैलिब्रेशन

लिब्बी की प्रारंभिक धारणाएँ जिस पर विधि का विचार आधारित था, वह यह थी कि वायुमंडल में कार्बन आइसोटोप का अनुपात समय और स्थान में नहीं बदलता है, और जीवित जीवों में आइसोटोप की सामग्री बिल्कुल वायुमंडल की वर्तमान स्थिति से मेल खाती है। अब यह दृढ़ता से स्थापित हो गया है कि इन सभी धारणाओं को केवल मोटे तौर पर ही स्वीकार किया जा सकता है। 14C आइसोटोप की सामग्री विकिरण की स्थिति पर निर्भर करती है, जो ब्रह्मांडीय किरणों और सौर गतिविधि के स्तर में उतार-चढ़ाव के कारण समय के साथ बदलती है, और अंतरिक्ष में, पृथ्वी की सतह पर रेडियोधर्मी पदार्थों के असमान वितरण और रेडियोधर्मी से जुड़ी घटनाओं के कारण बदलती है। सामग्री (उदाहरण के लिए, वर्तमान में रेडियोधर्मी सामग्री जो 20 वीं शताब्दी के मध्य में वायुमंडलीय परमाणु हथियारों के परीक्षण के दौरान बनाई और बिखरी हुई थी, अभी भी 14C आइसोटोप के निर्माण में योगदान करती है)। हाल के दशकों में, जीवाश्म ईंधन के दहन के कारण, जिसमें 14C व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है, इस आइसोटोप की वायुमंडलीय सामग्री कम हो रही है। इस प्रकार, एक निश्चित आइसोटोप अनुपात को स्थिर मानने से महत्वपूर्ण त्रुटियाँ (सहस्राब्दी के क्रम पर) उत्पन्न हो सकती हैं। इसके अलावा, शोध से पता चला है कि जीवित जीवों में कुछ प्रक्रियाओं से कार्बन के रेडियोधर्मी आइसोटोप का अत्यधिक संचय होता है, जो आइसोटोप के प्राकृतिक अनुपात को बाधित करता है। प्रकृति में कार्बन चयापचय से जुड़ी प्रक्रियाओं की समझ और जैविक वस्तुओं में आइसोटोप अनुपात पर इन प्रक्रियाओं के प्रभाव को तुरंत हासिल नहीं किया जा सका।

परिणामस्वरूप, 30-40 साल पहले बनाई गई रेडियोकार्बन तिथियां अक्सर बहुत गलत निकलीं। विशेष रूप से, उस समय कई हजार साल पुराने जीवित पेड़ों पर किए गए विधि के परीक्षण में 1000 साल से अधिक पुराने लकड़ी के नमूनों में महत्वपूर्ण विचलन दिखाई दिए।

वर्तमान में, विधि के सही अनुप्रयोग के लिए, विभिन्न युगों और भौगोलिक क्षेत्रों के लिए आइसोटोप के अनुपात में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए, साथ ही जीवित प्राणियों में रेडियोधर्मी आइसोटोप के संचय की बारीकियों को ध्यान में रखते हुए सावधानीपूर्वक अंशांकन किया गया है। और पौधे. विधि को अंशांकित करने के लिए, आइसोटोप अनुपात के निर्धारण का उपयोग उन वस्तुओं के लिए किया जाता है जिनकी पूर्ण डेटिंग ज्ञात है। अंशांकन डेटा का एक स्रोत डेंड्रोक्रोनोलॉजी है। अन्य आइसोटोप डेटिंग विधियों के परिणामों के साथ रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके नमूनों की आयु निर्धारित करने की तुलना भी की गई थी। किसी नमूने की मापी गई रेडियोकार्बन आयु को पूर्ण आयु में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला मानक वक्र यहां दिया गया है:।

यह कहा जा सकता है कि इसमें आधुनिक रूपऐतिहासिक अंतराल में (दसियों वर्षों से लेकर 60-70 हजार वर्षों पहले तक), रेडियोकार्बन विधि को जैविक मूल की वस्तुओं की डेटिंग के लिए काफी विश्वसनीय और गुणात्मक रूप से अंशांकित स्वतंत्र विधि माना जा सकता है।

पद्धति की आलोचना

इस तथ्य के बावजूद कि रेडियोकार्बन डेटिंग को लंबे समय से वैज्ञानिक अभ्यास में शामिल किया गया है और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इस पद्धति की आलोचना भी होती है, जो इसके अनुप्रयोग के व्यक्तिगत मामलों और समग्र रूप से विधि की सैद्धांतिक नींव दोनों पर सवाल उठाती है। एक नियम के रूप में, रेडियोकार्बन विधि की सृजनवाद, "न्यू क्रोनोलॉजी" और वैज्ञानिक समुदाय द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं किए गए अन्य सिद्धांतों के समर्थकों द्वारा आलोचना की जाती है। रेडियोकार्बन डेटिंग पर मुख्य आपत्तियाँ लेख में दी गई हैं फोमेंको की "न्यू क्रोनोलॉजी" में प्राकृतिक वैज्ञानिक तरीकों की आलोचना. अक्सर रेडियोकार्बन डेटिंग की आलोचना 1960 के दशक की कार्यप्रणाली की स्थिति पर आधारित होती है, जब इस पद्धति को अभी तक विश्वसनीय रूप से कैलिब्रेट नहीं किया गया था।

यह सभी देखें

• ऑप्टिकल डेटिंग
• थर्मोल्यूमिनसेंस डेटिंग

लिंक

• वी. लेवचेंको। रेडियोकार्बन और निरपेक्ष कालक्रम: विषय पर नोट्स।
• वी.ए. डर्गाचेव। रेडियोकार्बन क्रोनोमीटर.

रेडियोआइसोटोप डेटिंग

रेडियो आइसोटोपया रेडियोमेट्रिक डेटिंग- विभिन्न वस्तुओं की आयु निर्धारित करने की एक विधि जिसमें कोई रेडियोधर्मी आइसोटोप होता है। यह यह निर्धारित करने पर आधारित है कि नमूने के जीवनकाल के दौरान इस आइसोटोप का कितना अंश क्षय हुआ है। इस मान से, किसी दिए गए आइसोटोप का आधा जीवन जानकर, नमूने की आयु की गणना की जा सकती है।

रेडियोआइसोटोप डेटिंग का व्यापक रूप से भूविज्ञान, जीवाश्म विज्ञान, पुरातत्व और अन्य विज्ञानों में उपयोग किया जाता है। यह पृथ्वी के इतिहास की विभिन्न घटनाओं की लगभग सभी पूर्ण डेटिंग का स्रोत है। इसकी उपस्थिति से पहले, केवल सापेक्ष डेटिंग संभव थी - कुछ भूवैज्ञानिक युगों, अवधियों, युगों आदि का संदर्भ, जिनकी अवधि अज्ञात थी।

विभिन्न रेडियोआइसोटोप डेटिंग विधियां विभिन्न तत्वों के विभिन्न आइसोटोप का उपयोग करती हैं। चूँकि वे रासायनिक गुणों में (और इसलिए विभिन्न भूवैज्ञानिक और जैविक सामग्रियों में उनकी सामग्री में और भू-रासायनिक चक्रों में उनके व्यवहार में) और साथ ही उनके आधे जीवन में बहुत भिन्न होते हैं, विभिन्न तरीकों की प्रयोज्यता की सीमा भिन्न होती है। प्रत्येक विधि केवल कुछ सामग्रियों और एक निश्चित आयु सीमा पर लागू होती है। रेडियोआइसोटोप डेटिंग की सबसे प्रसिद्ध विधियाँ रेडियोकार्बन, पोटेशियम-आर्गन (संशोधन - आर्गन-आर्गन), पोटेशियम-कैल्शियम, यूरेनियम-लेड और थोरियम-लेड विधियाँ हैं। इसके अलावा, चट्टानों की भूवैज्ञानिक आयु निर्धारित करने के लिए, हीलियम (अल्फा-सक्रिय प्राकृतिक आइसोटोप से हीलियम -4 के संचय के आधार पर), रुबिडियम-स्ट्रोंटियम, समैरियम-नियोडिमियम, रेनियम-ऑस्मियम, ल्यूटेटियम-हेफ़नियम विधियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, प्राकृतिक रेडियोधर्मी श्रृंखला में आइसोटोपिक संतुलन की गड़बड़ी के आधार पर, विशेष रूप से आयनियम, आयनियम-प्रोटैक्टीनियम, यूरेनियम आइसोटोप विधियों और लेड-210 विधि में, गैर-संतुलन डेटिंग विधियों का उपयोग किया जाता है। विकिरण के प्रभाव में किसी खनिज के भौतिक गुणों में परिवर्तन के संचय पर आधारित विधियाँ भी हैं: ट्रैक डेटिंग विधि और थर्मोल्यूमिनेसेंस विधि।

कहानी

रेडियोआइसोटोप डेटिंग का विचार हेनरी बेकरेल द्वारा रेडियोधर्मिता की खोज के 8 साल बाद 1904 में अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उसी समय, उन्होंने यूरेनियम और हीलियम की सामग्री के आधार पर खनिज की आयु निर्धारित करने का पहला प्रयास किया [कॉम। 1]. ठीक 2 साल बाद, 1907 में, येल विश्वविद्यालय के एक रेडियोकेमिस्ट बर्ट्राम बोल्टवुड ने कई यूरेनियम अयस्क नमूनों की पहली यूरेनियम-सीसा डेटिंग प्रकाशित की और 410 से 2200 मिलियन वर्ष तक आयु मान प्राप्त किया। नतीजा ये हुआ बडा महत्व: उन्होंने दिखाया कि पृथ्वी की आयु ग्रह की शीतलन दर के आधार पर विलियम थॉमसन द्वारा दस साल पहले अनुमानित 20-40 मिलियन वर्ष से कई गुना अधिक है। हालाँकि, उस समय थोरियम के क्षय के परिणामस्वरूप सीसे के हिस्से के निर्माण और यहां तक ​​कि आइसोटोप के अस्तित्व के बारे में भी पता नहीं था, और इसलिए बोल्टवुड के अनुमानों को आमतौर पर दसियों प्रतिशत से अधिक, कभी-कभी लगभग दो बार कम करके आंका गया था।

बाद के वर्षों में, परमाणु भौतिकी का गहन विकास हुआ और प्रौद्योगिकी में सुधार हुआ, जिसकी बदौलत 20वीं सदी के मध्य तक रेडियोआइसोटोप डेटिंग की अच्छी सटीकता हासिल की गई। इसमें विशेष रूप से मास स्पेक्ट्रोमीटर के आविष्कार से मदद मिली। 1949 में, विलार्ड लिब्बी ने रेडियोकार्बन डेटिंग विकसित की और ज्ञात आयु (1400 से 4600 वर्ष तक) के लकड़ी के नमूनों पर इसकी उपयोगिता प्रदर्शित की, जिसके लिए उन्हें रसायन विज्ञान में 1960 का नोबेल पुरस्कार मिला।

भौतिक मूल बातें

किसी भी रेडियोधर्मी आइसोटोप की मात्रा एक घातांकीय नियम (रेडियोधर्मी क्षय का नियम) के अनुसार समय के साथ घटती जाती है:

N (t) N 0 = e − λ t (\displaystyle (\frac (N(t))(N_(0)))=e^(-\lambda t)) ,

N 0 (\displaystyle N_(0)) - प्रारंभिक क्षण में परमाणुओं की संख्या, N (t) (\displaystyle N(t)) - समय t के बाद परमाणुओं की संख्या (\displaystyle t) , λ (\displaystyle \lambda ) - क्षय स्थिरांक।

इस प्रकार, प्रत्येक आइसोटोप का एक कड़ाई से परिभाषित आधा जीवन होता है - वह समय जिसके दौरान इसकी मात्रा आधी हो जाती है। अर्ध-जीवन T 1/2 (\displaystyle T_(1/2)) क्षय स्थिरांक से इस प्रकार संबंधित है:

T 1 / 2 = ln ⁡ 2 λ (\displaystyle T_(1/2)=(\frac (\ln 2)(\lambda )))

फिर हम अनुपात N (t) N 0 (\displaystyle (\frac (N(t))(N_(0)))) को आधे जीवन के संदर्भ में व्यक्त कर सकते हैं:

N (t) N 0 = 2 - t / T 1 / 2 (\displaystyle (\frac (N(t))(N_(0)))=2^(-t/T_(1/2)))

समय के साथ रेडियोआइसोटोप का कितना क्षय हुआ, इसके आधार पर हम इस समय की गणना कर सकते हैं:

टी = - टी 1/2 लॉग 2 ⁡ एन (टी) एन 0 (\displaystyle t=-T_(1/2)\log _(2)(\frac (N(t))(N_(0))) )

आधा जीवन तापमान, दबाव, रासायनिक वातावरण या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता पर निर्भर नहीं करता है। एकमात्र ज्ञात अपवाद उन आइसोटोप से संबंधित है जो इलेक्ट्रॉन कैप्चर द्वारा क्षय होते हैं: उनके पास नाभिक के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन घनत्व पर क्षय दर की निर्भरता होती है। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, बेरिलियम-7, स्ट्रोंटियम-85 और ज़िरकोनियम-89। ऐसे रेडियोआइसोटोप के लिए, क्षय दर परमाणु के आयनीकरण की डिग्री पर निर्भर करती है; दबाव और तापमान पर भी कमजोर निर्भरता है। रेडियोआइसोटोप डेटिंग के लिए यह कोई महत्वपूर्ण समस्या नहीं है।

कठिनाइयों के स्रोत

रेडियोआइसोटोप डेटिंग के लिए कठिनाई के मुख्य स्रोत अध्ययन के तहत वस्तु और पर्यावरण के बीच पदार्थ का आदान-प्रदान है जो वस्तु के गठन के बाद हुआ हो सकता है, और प्रारंभिक आइसोटोपिक और मौलिक संरचना की अनिश्चितता है। यदि वस्तु के निर्माण के समय उसमें पहले से ही बेटी आइसोटोप की एक निश्चित मात्रा मौजूद थी, तो गणना की गई आयु को कम करके आंका जा सकता है, और यदि बेटी आइसोटोप ने बाद में वस्तु को छोड़ दिया, तो इसे कम करके आंका जा सकता है। रेडियोकार्बन विधि के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि प्रारंभिक क्षण में कार्बन आइसोटोप का अनुपात परेशान न हो, क्योंकि क्षय उत्पाद की सामग्री - 14N - ज्ञात नहीं की जा सकती (यह सामान्य नाइट्रोजन से अलग नहीं है), और उम्र केवल मूल आइसोटोप के अविक्षय अंश के माप के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए। इस प्रकार, पर्यावरण के साथ पदार्थ के संभावित आदान-प्रदान और समस्थानिक संरचना की संभावित विशेषताओं के लिए अध्ययन के तहत वस्तु के इतिहास का यथासंभव सटीक अध्ययन करना आवश्यक है।

आइसोक्रोन विधि

आइसोक्रोन विधि माता-पिता या बेटी के आइसोटोप के जुड़ने या खोने से जुड़ी समस्याओं को हल करने में मदद करती है। यह बेटी आइसोटोप की प्रारंभिक मात्रा की परवाह किए बिना काम करता है और आपको यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि वस्तु के इतिहास में पर्यावरण के साथ पदार्थ का आदान-प्रदान हुआ है या नहीं।

यह विधि एक ही भूवैज्ञानिक वस्तु के विभिन्न नमूनों के डेटा की तुलना करने पर आधारित है, जिसके बारे में ज्ञात है एक ही उम्र, लेकिन मौलिक संरचना में भिन्न हैं (इसलिए, मूल रेडियोन्यूक्लाइड की सामग्री)। प्रारंभिक क्षण में प्रत्येक तत्व की समस्थानिक संरचना सभी नमूनों में समान होनी चाहिए। इसके अलावा, इन नमूनों में बेटी आइसोटोप के साथ-साथ उसी तत्व के कुछ अन्य आइसोटोप भी शामिल होने चाहिए। नमूने या तो चट्टान के एक ही टुकड़े से अलग-अलग खनिजों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं या एक ही भूवैज्ञानिक शरीर के विभिन्न हिस्सों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।

फिर प्रत्येक नमूने के लिए निम्नलिखित निष्पादित किया जाता है:

D 0 + Δ M E 0 = Δ M M 0 - Δ M (M 0 - Δ M E 0) + D 0 E 0 (\displaystyle (D_(0)+\Delta (M) \over E_(0))=(\ डेल्टा (M) \over M_(0)-\Delta (M))\left((M_(0)-\Delta (M) \over E_(0))\right)+(D_(0) \over E_ (0))) ,

डी 0 (\डिस्प्लेस्टाइल डी_(0)) - प्रारंभिक क्षण में बेटी आइसोटोप की एकाग्रता, ई 0 (\डिस्प्लेस्टाइल ई_(0)) - एक ही तत्व के गैर-रेडियोजेनिक आइसोटोप की एकाग्रता (नहीं बदलती), एम 0 (\displaystyle M_(0)) प्रारंभिक क्षण में मूल आइसोटोप की सांद्रता है, Δ M (\displaystyle \Delta (M)) मूल आइसोटोप की वह मात्रा है जो समय t के दौरान क्षय हो गई (\displaystyle t) ( माप के समय)।

दाहिनी ओर कमी करके इस रिश्ते की वैधता को सत्यापित करना आसान है।

माप के समय पुत्री समस्थानिक की सांद्रता D t = D 0 + Δ M (\displaystyle D_(t)=D_(0)+\Delta (M)) होगी, और मूल समस्थानिक M t की सांद्रता होगी = M 0 − Δ M (\displaystyle M_ (t)=M_(0)-\Delta (M)) . तब:

D t E 0 = Δ M M 0 - Δ M (M t E 0) + D 0 E 0 (\displaystyle (D_(t) \over E_(0))=(\Delta (M) \over M_(0) -\डेल्टा (M))\left((M_(t) \over E_(0))\right)+(D_(0) \over E_(0)))

अनुपात D t E 0 (\displaystyle D_(t) \over E_(0)) और M t E 0 (\displaystyle (M_(t) \over E_(0))) को मापा जा सकता है। इसके बाद, एक ग्राफ़ बनाया जाता है जहां इन मानों को क्रमशः निर्देशांक और भुज के साथ प्लॉट किया जाता है।

यदि नमूनों के इतिहास में पर्यावरण के साथ पदार्थ का कोई आदान-प्रदान नहीं हुआ, तो इस ग्राफ पर संबंधित बिंदु एक सीधी रेखा पर आते हैं, क्योंकि गुणांक Δ M M 0 - Δ M (\displaystyle (\Delta (M) \over M_(0)-\ Delta (M))) और पद D 0 E 0 (\displaystyle (D_(0) \over E_(0))) सभी नमूनों के लिए समान हैं (और ये नमूने केवल प्रारंभिक में भिन्न हैं मूल आइसोटोप की सामग्री)। इस रेखा को आइसोक्रोन कहा जाता है। आइसोक्रोन का ढलान जितना अधिक होगा, अध्ययन के तहत वस्तु की आयु उतनी ही अधिक होगी। यदि वस्तु के इतिहास में पदार्थ का आदान-प्रदान हुआ हो, तो बिंदु एक ही सीधी रेखा पर नहीं होते हैं और इससे पता चलता है कि इस मामले में आयु निर्धारण अविश्वसनीय है।

आइसोक्रोन विधि का उपयोग विभिन्न रेडियोआइसोटोप डेटिंग विधियों में किया जाता है, जैसे रुबिडियम-स्ट्रोंटियम, समैरियम-नियोडिमियम और यूरेनियम-लेड।

समापन तापमान

यदि एक खनिज जिसकी क्रिस्टल जाली एक बेटी न्यूक्लाइड को धारण नहीं करती है, उसे पर्याप्त रूप से गर्म किया जाता है, तो यह न्यूक्लाइड बाहर की ओर फैल जाएगा। इस प्रकार, "रेडियोआइसोटोप घड़ी" रीसेट हो जाती है: इस क्षण के बाद से जो समय बीत चुका है वह रेडियोआइसोटोप डेटिंग के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है। एक निश्चित तापमान से नीचे ठंडा होने पर, दिए गए न्यूक्लाइड का प्रसार रुक जाता है: खनिज बन जाता है बंद प्रणालीइस न्यूक्लाइड के संबंध में. जिस तापमान पर यह होता है उसे समापन तापमान कहा जाता है।

विभिन्न खनिजों और विचार किए गए विभिन्न तत्वों के बीच समापन तापमान बहुत भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, 280±40 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर बायोटाइट स्पष्ट रूप से आर्गन खोना शुरू कर देता है, और जिरकोन 950-1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर सीसा खो देता है।

रेडियोआइसोटोप डेटिंग विधियाँ

विभिन्न रेडियोआइसोटोप विधियों का उपयोग किया जाता है, जो विभिन्न सामग्रियों, विभिन्न आयु अंतरालों और अलग-अलग सटीकता के लिए उपयुक्त होते हैं।

यूरेनियम-सीसा विधि

यूरेनियम-लेड विधि रेडियोआइसोटोप डेटिंग की सबसे पुरानी और सबसे अच्छी तरह से विकसित विधियों में से एक है और, जब अच्छी तरह से प्रदर्शन किया जाता है, तो सैकड़ों लाखों वर्ष पुराने नमूनों के लिए सबसे विश्वसनीय विधि होती है। आपको 0.1% और उससे भी बेहतर सटीकता प्राप्त करने की अनुमति देता है। दोनों नमूनों की आयु पृथ्वी के करीब और दस लाख वर्ष से कम उम्र के नमूनों की तिथि निर्धारित करना संभव है। यूरेनियम के दो समस्थानिकों के उपयोग के माध्यम से अधिक विश्वसनीयता और सटीकता प्राप्त की जाती है, जिनकी क्षय श्रृंखलाएं सीसे के विभिन्न समस्थानिकों में समाप्त होती हैं, साथ ही जिरकोन के कुछ गुणों के कारण, एक खनिज जो आमतौर पर यूरेनियम-सीसा डेटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

निम्नलिखित परिवर्तनों का उपयोग किया जाता है:

कभी-कभी इनके अतिरिक्त थोरियम-232 के क्षय का भी प्रयोग किया जाता है ( यूरेनियम-थोरियम-सीसा विधि):

ये सभी परिवर्तन कई चरणों में होते हैं, लेकिन मध्यवर्ती न्यूक्लाइड मूल न्यूक्लाइड की तुलना में बहुत तेजी से क्षय होते हैं।

अक्सर, जिरकोन (ZrSiO 4) का उपयोग यूरेनियम-लेड विधि द्वारा डेटिंग के लिए किया जाता है; कुछ मामलों में - मोनाज़ाइट, टाइटेनाइट, बैडेलेइट; कम आम तौर पर, कई अन्य सामग्रियां, जिनमें एपेटाइट, कैल्साइट, अर्गोनाइट, ओपल और विभिन्न खनिजों के मिश्रण से बनी चट्टानें शामिल हैं। जिरकोन में बहुत ताकत है, रासायनिक प्रभावों का प्रतिरोध है, उच्च तापमानसमापन और आग्नेय चट्टानों में व्यापक है। यूरेनियम आसानी से इसके क्रिस्टल जाली में शामिल हो जाता है और सीसा नहीं, इसलिए जिरकोन में सभी सीसा को आमतौर पर रेडियोजेनिक माना जा सकता है। यदि आवश्यक हो, तो गैर-रेडियोजेनिक लेड की मात्रा की गणना लेड-204 की मात्रा से की जा सकती है, जो यूरेनियम आइसोटोप के क्षय के दौरान नहीं बनता है।

यूरेनियम के दो समस्थानिकों के उपयोग से, जो सीसे के विभिन्न समस्थानिकों में विघटित हो जाते हैं, किसी वस्तु की आयु निर्धारित करना संभव हो जाता है, भले ही वह कुछ सीसा खो दे (उदाहरण के लिए, कायापलट के कारण)। इसके अलावा, इस कायापलट घटना की उम्र भी निर्धारित की जा सकती है।

लीड-लीड विधि

सीसा-सीसा विधि का उपयोग आमतौर पर खनिजों के मिश्रण से बने नमूनों की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है (ऐसे मामलों में यूरेनियम-सीसा विधि की तुलना में इसका लाभ यूरेनियम की उच्च गतिशीलता के कारण होता है)। यह विधि उल्कापिंडों के साथ-साथ हाल ही में यूरेनियम हानि का अनुभव करने वाली स्थलीय चट्टानों की डेटिंग के लिए उपयुक्त है। यह सीसे के तीन समस्थानिकों के माप पर आधारित है: 206Pb (238U के क्षय से निर्मित), 207Pb (235U के क्षय से निर्मित) और 204Pb (गैर-रेडियोजेनिक)।

समय के साथ लेड आइसोटोप सांद्रता के अनुपात में परिवर्तन निम्नलिखित समीकरणों से प्राप्त होता है:

[207 पी बी] टी = [207 पी बी] 0 + [235 यू] 0 (ई λ 235 टी - 1) (\displaystyle (\left[^(207)\mathrm (Pb) \right]_(t) )=(\left[^(207)\mathrm (Pb) \right]_(0))+(\left[^(235)\mathrm (U) \right]_(0))(\left(( e^(\lambda _(235)t)-1)\right))) [ 206 P b ] t = [ 206 P b ] 0 + [ 238 U ] 0 (e λ 238 t - 1) (\displaystyle ( \left[^(206)\mathrm (Pb) \right]_(t))=(\left[^(206)\mathrm (Pb) \right]_(0))+(\left[^(238) )\mathrm (U) \right]_(0))(\left((e^(\lambda _(238)t)-1)\right))) ,

जहां सूचकांक t (\displaystyle t) का अर्थ है माप के समय आइसोटोप की सांद्रता, और सूचकांक 0 (\displaystyle 0) - प्रारंभिक क्षण में।

स्वयं सांद्रता का नहीं, बल्कि गैर-रेडियोजेनिक आइसोटोप 204Pb की सांद्रता के साथ उनके अनुपात का उपयोग करना सुविधाजनक है।
वर्गाकार कोष्ठकों को छोड़ना:

(207 पी बी 204 पी बी) टी = (207 पी बी 204 पी बी) 0 + (235 यू 204 पी बी) (ई λ 235 टी − 1) (\displaystyle (\left((\frac (^(207) \mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(t))=(\left((\frac (^(207)\mathrm (Pb) )(^(204) \mathrm (Pb) ))\right)_(0))+(\left((\frac (^(235)\mathrm (U) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)) (\left((e^(\lambda _(235)t)-1)\right))) (206 P b 204 P b) t = (206 P b 204 P b) 0 + (238 U 204 P b) ) (e λ 238 t - 1) (\displaystyle (\left((\frac (^(206)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(t)) =(\left((\frac (^(206)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(0))+(\left((\frac (^( 238)\mathrm (U) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right))(\left((e^(\lambda _(238)t)-1)\right)))

इनमें से पहले समीकरण को दूसरे से विभाजित करना और यह ध्यान में रखना कि मूल यूरेनियम आइसोटोप 238U/235U की सांद्रता का आधुनिक अनुपात सभी भूवैज्ञानिक वस्तुओं के लिए लगभग समान है (स्वीकृत मान 137.88 है), [कॉम। 2] हमें मिलता है:

(207 पी बी 204 पी बी) टी - (207 पी बी 204 पी बी) 0 (206 पी बी 204 पी बी) टी - (206 पी बी 204 पी बी) 0 = (1 137, 88) (ई λ 235 टी − 1 e λ 238 t − 1) (\displaystyle (\frac (\left((\frac (^(207)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_( t)-\left((\frac (^(207)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(0))(\left((\frac (^( 206)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(t)-\left((\frac (^(206)\mathrm (Pb) )(^(204) \mathrm (Pb) ))\right)_(0)))=(\left((\frac (1)(137.88))\right))(\left((\frac (e^(\lambda _( 235)t)-1)(e^(\lambda _(238)t)-1))\right)))

इसके बाद, अक्षों के अनुदिश अनुपात 207Pb/204Pb और 206Pb/204Pb के साथ एक ग्राफ बनाया जाता है। इस ग्राफ़ पर, विभिन्न प्रारंभिक यू/पीबी अनुपात वाले नमूनों के अनुरूप बिंदु एक सीधी रेखा (आइसोक्रोन) के साथ पंक्तिबद्ध होंगे, जिसका ढलान नमूने की उम्र दर्शाता है।

सौर मंडल के ग्रहों के निर्माण का समय (अर्थात् पृथ्वी की आयु) निर्धारित करने के लिए सीसा-सीसा विधि का उपयोग किया गया था। यह पहली बार 1956 में क्लेयर कैमरून पैटरसन द्वारा उल्कापिंड अनुसंधान से किया गया था। अलग - अलग प्रकार. क्योंकि वे ग्रहों के टुकड़े हैं जो गुरुत्वाकर्षण विभेदन से गुज़रे हैं, विभिन्न उल्कापिंडों में अलग-अलग यू/पीबी मान होते हैं, जो एक आइसोक्रोन के निर्माण की अनुमति देता है। यह पता चला कि इस समकालिक में पृथ्वी के लिए सीसा समस्थानिकों के औसत अनुपात का प्रतिनिधित्व करने वाला एक बिंदु भी शामिल है। आधुनिक अर्थपृथ्वी की आयु - 4.54 ± 0.05 अरब वर्ष।

पोटेशियम-आर्गन विधि

यह विधि 40K आइसोटोप के क्षय का उपयोग करती है, जो प्राकृतिक पोटेशियम का 0.012% है। इसका क्षय मुख्यतः दो प्रकार से होता है [कॉम. 3]:

• β−-क्षय (संभावना 89.28(13)%, आंशिक आधा जीवन [कॉम. 4] 1.398 अरब वर्ष):

• इलेक्ट्रॉन कैप्चर (संभावना 10.72(13)%, आंशिक आधा जीवन 11.64 अरब वर्ष):

40K का आधा जीवन, दोनों क्षय पथों को ध्यान में रखते हुए, 1.248(3) अरब वर्ष है। इससे दोनों नमूनों की आयु पृथ्वी की आयु के बराबर निर्धारित करना संभव हो जाता है, और नमूनों की आयु सैकड़ों और कभी-कभी दसियों हज़ार वर्ष हो जाती है।

पोटेशियम पृथ्वी की पपड़ी में 7वां सबसे प्रचुर तत्व है, और कई आग्नेय और तलछटी चट्टानों में इस तत्व की बड़ी मात्रा होती है। इसमें 40K आइसोटोप का अंश अच्छी सटीकता के साथ स्थिर रहता है। पोटेशियम-आर्गन डेटिंग में विभिन्न प्रकार के अभ्रक, ठोस लावा, फेल्डस्पार, मिट्टी के खनिज और कई अन्य खनिजों और चट्टानों का उपयोग किया जाता है। ठोस लावा पुराचुंबकीय अध्ययन के लिए भी उपयुक्त है। इसलिए, पोटेशियम-आर्गन विधि (अधिक सटीक रूप से, इसका संस्करण - आर्गन-आर्गन विधि) भू-चुंबकीय ध्रुवता पैमाने को कैलिब्रेट करने की मुख्य विधि है।

पोटेशियम -40 - 40Ca का मुख्य क्षय उत्पाद - सामान्य (गैर-रेडियोजेनिक) कैल्शियम -40 से अलग नहीं है, जो आमतौर पर अध्ययन की गई चट्टानों में प्रचुर मात्रा में होता है। इसलिए, आमतौर पर एक अन्य बेटी आइसोटोप, 40Ar की सामग्री का विश्लेषण किया जाता है। चूँकि आर्गन एक अक्रिय गैस है, कई सौ डिग्री तक गर्म करने पर यह चट्टानों से आसानी से वाष्पित हो जाती है। तदनुसार, पोटेशियम-आर्गन डेटिंग नमूने के आखिरी बार ऐसे तापमान पर गर्म होने का समय दिखाती है।

अन्य रेडियोआइसोटोप विधियों की तरह, पोटेशियम-आर्गन डेटिंग के लिए मुख्य समस्या पर्यावरण के साथ पदार्थ का आदान-प्रदान और नमूने की प्रारंभिक संरचना निर्धारित करने में कठिनाई है। यह महत्वपूर्ण है कि नमूने में शुरू में आर्गन न हो, और फिर यह नष्ट न हो और वायुमंडलीय आर्गन से दूषित न हो। इस संदूषण के लिए इस तथ्य के आधार पर सुधार किया जा सकता है कि वायुमंडलीय आर्गन में 40Ar के अलावा, एक और आइसोटोप (36Ar) है, लेकिन इसकी छोटी मात्रा (सभी आर्गन का 1/295) के कारण, की सटीकता यह सुधार कम है.

पोटेशियम-आर्गन विधि का एक उन्नत संस्करण है - 40Ar/39Ar विधि ( आर्गन-आर्गन विधि). इस विधि का उपयोग करके, 40K सामग्री के बजाय, 39Ar सामग्री निर्धारित की जाती है, जो कृत्रिम न्यूट्रॉन विकिरण के दौरान 39K से बनती है। पोटेशियम की समस्थानिक संरचना की स्थिरता के कारण 40K की मात्रा को 39K की मात्रा से स्पष्ट रूप से निर्धारित किया जा सकता है। इस पद्धति का लाभ इस तथ्य के कारण है कि रासायनिक गुण 39Ar और 40Ar समान हैं, इसलिए इन आइसोटोप की सामग्री को एक ही विधि का उपयोग करके एक नमूना नमूने से निर्धारित किया जा सकता है। लेकिन प्रत्येक आर्गन-आर्गन डेटिंग के लिए समान न्यूट्रॉन फ्लक्स से विकिरणित ज्ञात आयु के नमूने का उपयोग करके अंशांकन की आवश्यकता होती है।

यूरेनियम-लेड खजूर के साथ पोटेशियम-आर्गन खजूर की तुलना से पता चलता है कि पोटेशियम-आर्गन खजूर आमतौर पर लगभग 1% छोटा होता है। यह संभवतः पोटेशियम-40 के आधे जीवन के लिए स्वीकृत मूल्य की अशुद्धि के कारण है।

रुबिडियम-स्ट्रोंटियम विधि

विधि का सिद्धांत 87Rb आइसोटोप के β− क्षय और स्थिर 87Sr आइसोटोप में इसके परिवर्तन पर आधारित है:

37 87 आर बी → 38 87 एस आर + β − + ν ¯ ई + क्यू ; (\displaystyle \mathrm (()_(37)^(87)Rb) \rightarrow \mathrm (()_(38)^(87)Sr) +(\beta )^(-)+(\bar (\ nu ))_(e)+Q\,;)

कहाँ ν इ- इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो, क्यू-क्षय ऊर्जा. रुबिडियम-87 का आधा जीवन 49.7(3) अरब वर्ष है, इसकी प्राकृतिक समस्थानिक बहुतायत 27.83(2)% है। चट्टानी खनिजों में रूबिडियम की प्रचुरता, सबसे पहले, आयनिक त्रिज्या आरबी+ की निकटता से निर्धारित होती है। आर= 0.148 एनएम) से K+ आयन ( आर= 0.133 एनएम)। यह आरबी आयन को सभी सबसे महत्वपूर्ण चट्टान बनाने वाले खनिजों में के आयन को प्रतिस्थापित करने की अनुमति देता है।

स्ट्रोंटियम की प्रचुरता Sr2+ आयन की क्षमता से निर्धारित होती है ( आर= 0.113 एनएम) Ca2+ आयन को प्रतिस्थापित करें ( आर= 0.101 एनएम), कैल्शियम युक्त खनिजों में (मुख्य रूप से प्लाजियोक्लेज़ और एपेटाइट में), साथ ही K+ आयन के स्थान पर पोटेशियम फेल्डस्पार के जाली में इसके शामिल होने की संभावना। खनिज में स्ट्रोंटियम-87 का संचय नियम के अनुसार होता है

(87 एस आर 86 एस आर) टी = (87 एस आर 86 एस आर) 0 + (87 आर बी 86 एस आर) टी ⋅ (ई λ टी - 1) , (\displaystyle \left((\frac (^( 87)\mathrm (Sr) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t)=\left((\frac (^(87)\mathrm (Sr) )(^(86) \mathrm (Sr) ))\right)_(0)+\left((\frac (^(87)\mathrm (Rb) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t )\cdot \left(e^(\lambda t)-1\right),)

सूचकांक कहां है टी, हमेशा की तरह, संदर्भित करता है आधुनिक संबंधखनिज में आइसोटोप की सांद्रता, और 0 - प्रारंभिक अनुपात के लिए। आयु के लिए इस समीकरण को हल करना टीआपको आरबी-एसआर विधि के संबंध में भू-कालक्रम का मूल समीकरण लिखने की अनुमति देता है:

टी = 1 λ एलएन ⁡ ((87 एस आर 86 एस आर) टी - (87 एस आर 86 एस आर) 0 (87 आर बी 86 एस आर) टी + 1) , (\displaystyle t=(\frac (1) (\lambda ))\ln \left((\frac (\left((\frac (^(87)\mathrm (Sr) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t) -\left((\frac (^(87)\mathrm (Sr) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(0))(\left((\frac (^(87) \mathrm (Rb) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t)))+1\right),)

विधि में प्रयुक्त रेडियोजेनिक (87एसआर) और गैर-रेडियोजेनिक (86एसआर) स्ट्रोंटियम आइसोटोप की आइसोटोपिक प्रचुरता क्रमशः 7.00(1)% और 9.86(1)% है।

समैरियम-नियोडिमियम विधि

सैमेरियम और नियोडिमियम दुर्लभ पृथ्वी तत्व हैं। हाइड्रोथर्मल परिवर्तन और रासायनिक अपक्षय और कायापलट के दौरान वे क्षार और क्षारीय पृथ्वी तत्वों जैसे K, Rb, Sr आदि की तुलना में कम गतिशील होते हैं। इसलिए, समैरियम-नियोडिमियम विधि रुबिडियम-स्ट्रोंटियम विधि की तुलना में चट्टानों की आयु की अधिक विश्वसनीय डेटिंग प्रदान करती है। भू-कालानुक्रम में एसएम-एनडी पद्धति का उपयोग करने का प्रस्ताव सबसे पहले जी. लुग्मेयर (1947) द्वारा दिया गया था। उन्होंने दिखाया कि 143Nd/144Nd अनुपात 147Sm के क्षय के कारण 143Nd की सापेक्ष प्रचुरता में परिवर्तन का सूचक है। यूएसए डेपाओलो और वासेरबर्ग के शोधकर्ताओं ने भूवैज्ञानिक अभ्यास में एसएम-एनडी पद्धति के विकास और कार्यान्वयन और प्राप्त आंकड़ों के प्रसंस्करण में एक महान योगदान दिया। समैरियम में 7 प्राकृतिक आइसोटोप हैं (देखें)। समैरियम के आइसोटोप), लेकिन उनमें से केवल दो (147Sm और 148Sm[Comm. 5]) रेडियोधर्मी हैं। 147Sm एक अल्फा कण उत्सर्जित करते हुए 143Nd में बदल जाता है:

62 147 आर बी → 60 143 एन डी + α + क्यू ; (\displaystyle \mathrm (()_(62)^(147)Rb) \rightarrow \mathrm (()_(60)^(143)Nd) +(\alpha )+Q\,;)

147Sm का आधा जीवन बहुत लंबा है - 106.6(7) अरब वर्ष। समैरियम-नियोडिमियम विधि कायापलट सहित बुनियादी और अल्ट्राबेसिक चट्टानों की आयु की गणना के लिए सबसे अच्छा उपयोग किया जाता है।

रेनियम-ऑस्मियम विधि

यह विधि रेनियम-187 के बीटा क्षय (अर्ध-जीवन 43.3(7) अरब वर्ष, प्राकृतिक समस्थानिक बहुतायत η = 62.60(2)%) से ऑस्मियम-187 (η = 1.96(2)%) में पर आधारित है। इस विधि का उपयोग लौह-निकल उल्कापिंडों (रेनियम, एक साइडरोफाइल तत्व के रूप में, उनमें केंद्रित होता है) और मोलिब्डेनाइट जमा (पृथ्वी की पपड़ी में मोलिब्डेनाइट MoS 2 एक रेनियम सांद्रक खनिज है, जैसे खनिज टैंटलम और नाइओबियम) की डेटिंग के लिए किया जाता है। ऑस्मियम इरिडियम से जुड़ा हुआ है और लगभग विशेष रूप से अल्ट्रामैफिक चट्टानों में पाया जाता है। री-ओएस विधि के लिए आइसोक्रोन समीकरण:

(187 ओ एस 186 ओ एस) टी = (187 ओ एस 186 ओ एस) 0 + (187 आर ई 186 ओ एस) टी ⋅ (ई λ 187 टी - 1) । (\displaystyle \left((\frac (^(187)\mathrm (Os) )(^(186)\mathrm (Os) ))\right)_(t)=\left((\frac (^(187) )\mathrm (Os) )(^(186)\mathrm (Os) ))\right)_(0)+\left((\frac (^(187)\mathrm (Re) )(^(186)\ Mathrm (Os))\right)_(t)\cdot \left(e^(\lambda _(187)t)-1\right).)

ल्यूटेटियम-हेफ़नियम विधि

यह विधि ल्यूटेटियम-176 (अर्ध-जीवन 36.84(18) अरब वर्ष, प्राकृतिक समस्थानिक प्रचुरता η = 2.599(13)%) के हेफ़नियम-176 (η = 5.26(7)%) में बीटा क्षय पर आधारित है। हेफ़नियम और ल्यूटेटियम का भू-रासायनिक व्यवहार काफी भिन्न होता है। भारी लैंथेनाइड खनिज जैसे फर्ग्यूसोनाइट, ज़ेनोटाइम, आदि, साथ ही एपेटाइट, ऑर्थाइट और स्फीन इस विधि के लिए उपयुक्त हैं। हेफ़नियम ज़िरकोनियम का एक रासायनिक एनालॉग है और ज़िरकॉन में केंद्रित है, इसलिए ज़िरकॉन इस विधि के लिए उपयुक्त नहीं हैं। ल्यूटेटियम-हेफ़नियम विधि के लिए आइसोक्रोन समीकरण:

(176 एच एफ 177 एच एफ) टी = (176 एच एफ 177 एच एफ) 0 + (176 एल यू 177 एच एफ) टी ⋅ (ई λ 176 टी - 1) । (\displaystyle \left((\frac (^(176)\mathrm (Hf) )(^(177)\mathrm (Hf) ))\right)_(t)=\left((\frac (^(176) )\mathrm (Hf) )(^(177)\mathrm (Hf) ))\right)_(0)+\left((\frac (^(176)\mathrm (Lu) )(^(177)\ गणित (Hf))\right)_(t)\cdot \left(e^(\lambda _(176)t)-1\right).)

रेडियोकार्बन विधि

यह विधि कार्बन-14 के क्षय पर आधारित है और इसका उपयोग अक्सर जैविक मूल की वस्तुओं के लिए किया जाता है। यह आपको उस समय को निर्धारित करने की अनुमति देता है जो किसी जैविक वस्तु की मृत्यु और वायुमंडलीय भंडार के साथ कार्बन विनिमय की समाप्ति के बाद बीत चुका है। वायुमंडल में और इसके साथ संतुलन में रहने वाले जानवरों और पौधों के ऊतकों में कार्बन -14 से स्थिर कार्बन (14C/12C ~ 10-10%) का अनुपात ऊपरी वायुमंडल में तेज़ न्यूट्रॉन के प्रवाह से निर्धारित होता है। कॉस्मिक किरणों द्वारा निर्मित न्यूट्रॉन प्रतिक्रिया के अनुसार वायुमंडलीय नाइट्रोजन -14 नाभिक के साथ प्रतिक्रिया करते हैं n + 7 14 N → 6 14 C + p , (\displaystyle n+\mathrm (^(14)_(7)N) \rightarrow \mathrm ( ^ (14)_(6)C) +p,) प्रति वर्ष औसतन लगभग 7.5 किलोग्राम कार्बन-14 का उत्पादन करता है। 14सी का आधा जीवन 5700 ± 30 वर्ष है; मौजूदा तरीके जैविक वस्तुओं में रेडियोकार्बन सांद्रता को संतुलन वायुमंडलीय सांद्रता से लगभग 1000 गुना कम स्तर पर निर्धारित करना संभव बनाते हैं, यानी 14C (लगभग 60 हजार वर्ष) के 10 आधे जीवन तक की आयु के साथ।

रेडियोकार्बन डेटिंग पद्धति की सटीकता पर

बुतपरस्ती से जो कुछ भी हमारे पास आया है वह घने कोहरे में डूबा हुआ है; यह बोझ के उस अंतराल से संबंधित है जिसे हम माप नहीं सकते। हम जानते हैं कि यह ईसाई धर्म से भी पुराना है, लेकिन दो साल, दो सौ साल या पूरी सहस्राब्दी - यहां हम केवल अनुमान ही लगा सकते हैं। रासमस नीरुप, 1806।

हममें से बहुत से लोग विज्ञान से भयभीत हैं। रेडियोकार्बन डेटिंग, परमाणु भौतिकी के विकास के परिणामों में से एक के रूप में, ऐसी घटना का एक उदाहरण है। यह विधि है महत्वपूर्णजल विज्ञान, भूविज्ञान, वायुमंडलीय विज्ञान और पुरातत्व जैसे विभिन्न और स्वतंत्र वैज्ञानिक विषयों के लिए। हालाँकि, हम रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांतों की समझ वैज्ञानिक विशेषज्ञों पर छोड़ देते हैं और उनके उपकरणों की सटीकता के सम्मान और उनकी बुद्धिमत्ता की प्रशंसा के कारण आँख बंद करके उनके निष्कर्षों को स्वीकार कर लेते हैं।

वास्तव में, रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांत आश्चर्यजनक रूप से सरल और आसानी से सुलभ हैं। इसके अलावा, "सटीक विज्ञान" के रूप में कार्बन डेटिंग का विचार भ्रामक है, और वास्तव में, कुछ वैज्ञानिक ही इस राय को रखते हैं। समस्या यह है कि कई विषयों के प्रतिनिधि जो कालानुक्रमिक उद्देश्यों के लिए रेडियोकार्बन डेटिंग का उपयोग करते हैं, वे इसकी प्रकृति और उद्देश्य को नहीं समझते हैं। आइए इस पर गौर करें.

रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांत
विलियम फ्रैंक लिब्बी और उनकी टीम के सदस्यों ने 1950 के दशक में रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांत विकसित किए। 1960 तक, उनका काम पूरा हो गया और उसी वर्ष दिसंबर में, लिब्बी को रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार के लिए नामांकित किया गया। उनके नामांकन में शामिल वैज्ञानिकों में से एक ने कहा:

“शायद ही कभी ऐसा हुआ हो कि रसायन विज्ञान के क्षेत्र में किसी खोज का इतना प्रभाव पड़ा हो अलग - अलग क्षेत्रमानव ज्ञान. ऐसा बहुत कम होता है कि किसी एक खोज ने इतनी व्यापक रुचि आकर्षित की हो।”

लिब्बी ने पाया कि कार्बन का अस्थिर रेडियोधर्मी समस्थानिक (C14) पूर्वानुमानित दर पर कार्बन के स्थिर समस्थानिक (C12 और C13) में विघटित हो जाता है। ये तीनों आइसोटोप वायुमंडल में पाए जाते हैं प्राकृतिक रूपनिम्नलिखित अनुपात में; C12 - 98.89%, C13 - 1.11% और C14 - 0.00000000010%।

स्थिर कार्बन समस्थानिक C12 और C13 हमारे ग्रह को बनाने वाले अन्य सभी परमाणुओं के साथ, यानी बहुत, बहुत समय पहले बने थे। ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा सौर वायुमंडल की दैनिक बमबारी के परिणामस्वरूप C14 आइसोटोप सूक्ष्म मात्रा में बनता है। जब कॉस्मिक किरणें कुछ परमाणुओं से टकराती हैं तो वे उन्हें नष्ट कर देती हैं, जिसके परिणामस्वरूप इन परमाणुओं के न्यूट्रॉन पृथ्वी के वायुमंडल में मुक्त हो जाते हैं।

C14 आइसोटोप तब बनता है जब इनमें से एक मुक्त न्यूट्रॉन नाइट्रोजन परमाणु के नाभिक के साथ संलयन करता है। इस प्रकार, रेडियोकार्बन एक "फ्रेंकस्टीन आइसोटोप" है, जो विभिन्न प्रकार का मिश्र धातु है रासायनिक तत्व. फिर C14 परमाणु, जो एक स्थिर दर पर बनते हैं, ऑक्सीकरण से गुजरते हैं और प्रकाश संश्लेषण और प्राकृतिक खाद्य श्रृंखला की प्रक्रिया के माध्यम से जीवमंडल में प्रवेश करते हैं।

सभी जीवित प्राणियों के जीवों में C12 और C14 आइसोटोप का अनुपात उनके भौगोलिक क्षेत्र में इन आइसोटोप के वायुमंडलीय अनुपात के बराबर होता है और उनके चयापचय की दर से बना रहता है। हालाँकि, मृत्यु के बाद, जीव कार्बन जमा करना बंद कर देते हैं, और इस बिंदु से C14 आइसोटोप का व्यवहार दिलचस्प हो जाता है। लिब्बी ने पाया कि C14 का आधा जीवन 5568 वर्ष था; अगले 5568 वर्षों के बाद, आइसोटोप के शेष परमाणुओं में से आधे का क्षय हो जाता है।

इस प्रकार, चूंकि C12 से C14 आइसोटोप का प्रारंभिक अनुपात एक भूवैज्ञानिक स्थिरांक है, इसलिए किसी नमूने की आयु अवशिष्ट C14 आइसोटोप की मात्रा को मापकर निर्धारित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, यदि नमूने में C14 की कुछ प्रारंभिक मात्रा मौजूद है, तो जीव की मृत्यु की तारीख दो अर्ध-जीवन (5568 + 5568) द्वारा निर्धारित की जाती है, जो 10,146 वर्ष की आयु से मेल खाती है।

पुरातात्विक उपकरण के रूप में रेडियोकार्बन डेटिंग का यह मूल सिद्धांत है। रेडियोकार्बन जीवमंडल में अवशोषित हो जाता है; यह जीव की मृत्यु के साथ एकत्रित होना बंद कर देता है और एक निश्चित दर पर क्षय होता है जिसे मापा जा सकता है।

दूसरे शब्दों में, C14/C12 अनुपात धीरे-धीरे कम हो जाता है। इस प्रकार, हमें एक "घड़ी" मिलती है जो किसी जीवित प्राणी की मृत्यु के क्षण से ही टिक-टिक करना शुरू कर देती है। जाहिर तौर पर यह घड़ी केवल उन शवों पर काम करती है जो कभी जीवित प्राणी थे। उदाहरण के लिए, इनका उपयोग ज्वालामुखीय चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

C14 की क्षय दर ऐसी है कि इस पदार्थ का आधा भाग 5730 ± 40 वर्षों के भीतर वापस N14 में परिवर्तित हो जाता है। यह तथाकथित "आधा जीवन" है। दो आधे जीवन के बाद, यानी 11,460 साल, मूल राशि का केवल एक चौथाई हिस्सा ही बचेगा। इस प्रकार, यदि किसी नमूने में C14/C12 अनुपात आधुनिक जीवित जीवों का एक-चौथाई है, तो नमूना सैद्धांतिक रूप से 11,460 वर्ष पुराना है। रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके 50,000 वर्ष से अधिक पुरानी वस्तुओं की आयु निर्धारित करना सैद्धांतिक रूप से असंभव है। इसलिए, रेडियोकार्बन डेटिंग लाखों वर्षों की आयु नहीं दिखा सकती। यदि नमूने में C14 है, तो यह पहले से ही इसकी उम्र का संकेत देता है कमकरोड़ वर्ष.

हालाँकि, सब कुछ इतना सरल नहीं है। सबसे पहले, पौधे C14 युक्त कार्बन डाइऑक्साइड को बदतर रूप से अवशोषित करते हैं। परिणामस्वरूप, उनमें अपेक्षा से कम मात्रा जमा होती है और इसलिए परीक्षण करने पर वे वास्तव में अपनी उम्र से अधिक पुराने दिखाई देते हैं। इसके अतिरिक्त, विभिन्न पौधे C14 को अलग तरीके से अवशोषित किया जाता है, और इसके लिए छूट दी जानी चाहिए।2

दूसरे, वायुमंडल में C14/C12 अनुपात हमेशा स्थिर नहीं था - उदाहरण के लिए, औद्योगिक युग की शुरुआत के साथ इसमें कमी आई, जब भारी मात्रा में जीवाश्म ईंधन के जलने से C14 में समाप्त होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड का एक द्रव्यमान जारी हुआ। तदनुसार, इस अवधि के दौरान मरने वाले जीव रेडियोकार्बन डेटिंग के तहत अधिक उम्र के दिखाई देते हैं। फिर 1950 के दशक में जमीन के ऊपर परमाणु परीक्षण से जुड़े C14O2 में वृद्धि हुई, जिससे इस अवधि के दौरान मरने वाले जीव वास्तव में अपनी उम्र से कम उम्र के दिखने लगे।

वस्तुओं में C14 सामग्री का माप जिनकी उम्र इतिहासकारों द्वारा सटीक रूप से स्थापित की गई है (उदाहरण के लिए, दफन की तारीख के संकेत के साथ कब्रों में अनाज) उस समय के वातावरण में C14 के स्तर का अनुमान लगाना संभव बनाता है और, इस प्रकार, आंशिक रूप से रेडियोकार्बन "घड़ी" की "घड़ी को सही करें"। तदनुसार, ऐतिहासिक डेटा को ध्यान में रखते हुए की गई रेडियोकार्बन डेटिंग, बहुत उपयोगी परिणाम दे सकती है। हालाँकि, इस "ऐतिहासिक सेटिंग" के साथ भी, पुरातत्वविद् बार-बार होने वाली विसंगतियों के कारण रेडियोकार्बन तिथियों को पूर्ण नहीं मानते हैं। वे ऐतिहासिक अभिलेखों से जुड़ी डेटिंग विधियों पर अधिक भरोसा करते हैं।

ऐतिहासिक डेटा के बाहर, C14 "घड़ी" को "ट्यूनिंग" करना संभव नहीं है

प्रयोगशाला में
इन सभी अकाट्य तथ्यों को देखते हुए, रेडियोकार्बन पत्रिका (जो दुनिया भर में रेडियोकार्बन अध्ययनों के परिणामों को प्रकाशित करती है) में निम्नलिखित कथन को देखना बेहद अजीब है:

“छह प्रतिष्ठित प्रयोगशालाओं ने चेशायर में शेल्फ़र्ड की लकड़ी पर 18 आयु विश्लेषण किए। अनुमान 26,200 से 60,000 वर्ष (वर्तमान से पहले) तक है, जिसकी सीमा 34,600 वर्ष है।

यहां एक और तथ्य है: हालांकि रेडियोकार्बन डेटिंग का सिद्धांत ठोस लगता है, जब इसके सिद्धांतों को प्रयोगशाला के नमूनों पर लागू किया जाता है, तो मानवीय कारक काम में आते हैं। इससे त्रुटियाँ होती हैं, जो कभी-कभी बहुत महत्वपूर्ण होती हैं। इसके अलावा, प्रयोगशाला के नमूने पृष्ठभूमि विकिरण से दूषित हो जाते हैं, जिससे मापा जाने वाला C14 का अवशिष्ट स्तर बदल जाता है।

जैसा कि रेनफ्रू ने 1973 में और टेलर ने 1986 में बताया था, रेडियोकार्बन डेटिंग लिब्बी द्वारा अपने सिद्धांत के विकास के दौरान बनाई गई कई अप्रमाणित धारणाओं पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, में पिछले साल का C14 की 5,568 वर्षों की अनुमानित अर्ध-आयु के बारे में बहुत चर्चा हुई है। आज, अधिकांश वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि लिब्बी गलत थी और C14 का आधा जीवन वास्तव में लगभग 5,730 वर्ष है। हजारों साल पहले के नमूनों की डेटिंग करते समय 162 वर्षों की विसंगति महत्वपूर्ण हो जाती है।

लेकिन रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार के साथ, लिब्बी को अपनी नई प्रणाली पर पूरा भरोसा हो गया। प्राचीन मिस्र के पुरातात्विक नमूनों की उनकी रेडियोकार्बन डेटिंग पहले ही हो चुकी थी क्योंकि प्राचीन मिस्रवासी अपने कालक्रम के बारे में सावधान थे। दुर्भाग्य से, रेडियोकार्बन विश्लेषण ने बहुत कम आयु बताई, कुछ मामलों में ऐतिहासिक इतिहास के अनुसार 800 वर्ष कम। लेकिन लिब्बी एक चौंकाने वाले निष्कर्ष पर पहुंचे:

"डेटा के वितरण से पता चलता है कि दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत से पहले की प्राचीन मिस्र की ऐतिहासिक तारीखें बहुत अधिक हैं और तीसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत की वास्तविक तारीखों से 500 साल पुरानी हो सकती हैं।"

यह वैज्ञानिक दंभ और पुरातात्विक तरीकों की तुलना में वैज्ञानिक तरीकों की श्रेष्ठता में अंध, लगभग धार्मिक विश्वास का एक उत्कृष्ट मामला है। लिब्बी गलत था; रेडियोकार्बन डेटिंग ने उसे विफल कर दिया था। यह समस्या अब हल हो गई है, लेकिन कार्बन डेटिंग की स्वघोषित प्रतिष्ठा अभी भी इसकी विश्वसनीयता से कहीं अधिक है।

मेरे शोध से पता चलता है कि रेडियोकार्बन डेटिंग से दो चीजें जुड़ी हुई हैं। गंभीर समस्याएंजो आज भी बड़ी गलतफहमियों को जन्म दे सकता है। ये हैं (1) नमूनों का संदूषण और (2) भूवैज्ञानिक युगों के दौरान वायुमंडलीय सी14 स्तरों में परिवर्तन।

रेडियोकार्बन डेटिंग मानक.

किसी नमूने की रेडियोकार्बन आयु की गणना करते समय अपनाए गए मानक का मूल्य सीधे परिणामी मूल्य को प्रभावित करता है। प्रकाशित साहित्य के विस्तृत विश्लेषण के परिणामों के आधार पर यह पाया गया कि कब रेडियोकार्बन डेटिंगअनेक मानकों का प्रयोग किया गया। उनमें से सबसे प्रसिद्ध एंडरसन मानक (12.5 डीपीएम/जी), लिब्बी मानक (15.3 डीपीएम/जी) और आधुनिक मानक (13.56 डीपीएम/जी) हैं।

फिरौन की नाव से डेटिंग.

फिरौन सेसोस्ट्रिस III की नाव की लकड़ी तीन मानकों के आधार पर रेडियोकार्बन दिनांकित थी। 1949 में लकड़ी की डेटिंग करते समय, मानक (12.5 डीपीएम/जी) के आधार पर, 3700 +/- 50 बीपी वर्ष की रेडियोकार्बन आयु प्राप्त की गई थी। लिब्बी ने बाद में मानक (15.3 डीपीएम/जी) के आधार पर लकड़ी की तिथि निर्धारित की। रेडियोकार्बन युग नहीं बदला है। 1955 में, लिब्बी ने मानक (15.3 डीपीएम/जी) के आधार पर नाव की लकड़ी को फिर से दिनांकित किया और 3621 +/-180 बीपी वर्ष की रेडियोकार्बन आयु प्राप्त की। 1970 में नाव की लकड़ी की डेटिंग करते समय, मानक (13.56 डीपीएम/जी) का उपयोग किया गया था। रेडियोकार्बन आयु लगभग अपरिवर्तित रही और 3640 बीपी वर्ष थी। फिरौन की नाव की डेटिंग पर हम जो तथ्यात्मक डेटा प्रदान करते हैं, उसे वैज्ञानिक प्रकाशनों के संबंधित लिंक का उपयोग करके जांचा जा सकता है।

कीमत का मुद्दा.

व्यावहारिक रूप से फिरौन की नाव की लकड़ी की समान रेडियोकार्बन आयु प्राप्त करना: तीन मानकों के उपयोग के आधार पर 3621-3700 बीपी वर्ष, जिनके मूल्य काफी भिन्न हैं, शारीरिक रूप से असंभव है। मानक (15.3 डीपीएम/जी) के उपयोग से दिनांकित नमूने की आयु स्वतः बढ़ जाती है 998 वर्ष, मानक की तुलना में (13.56 डीपीएम/जी), और द्वारा 1668 मानक (12.5 डीपीएम/जी) की तुलना में वर्ष। इस स्थिति से बाहर निकलने के केवल दो ही रास्ते हैं। मान्यता है कि:

फिरौन सेसोस्ट्रिस III की नाव की लकड़ी की डेटिंग करते समय, मानकों के साथ हेरफेर किया गया था (लकड़ी, घोषणाओं के विपरीत, उसी मानक के आधार पर दिनांकित की गई थी);

फिरौन सेसोस्ट्रिस III की जादुई नाव।

निष्कर्ष।

मानी जाने वाली घटना का सार, जिसे जोड़-तोड़ कहा जाता है, एक शब्द में व्यक्त किया गया है - मिथ्याकरण।

मृत्यु के बाद, C12 सामग्री स्थिर रहती है, लेकिन C14 सामग्री कम हो जाती है

नमूना संदूषण
मैरी लेविन बताती हैं:

"संदूषण विदेशी मूल के कार्बनिक पदार्थ के नमूने में उपस्थिति है जो नमूना सामग्री के साथ नहीं बना था।"

रेडियोकार्बन डेटिंग के प्रारंभिक काल की कई तस्वीरें वैज्ञानिकों को नमूने एकत्र करते या संसाधित करते समय सिगरेट पीते हुए दिखाती हैं। उनमें से बहुत होशियार नहीं! जैसा कि रेनफ्रू बताते हैं, "जब आपके नमूने विश्लेषण के लिए तैयार हो रहे हों तो उन पर एक चुटकी राख डालें और आपको उस तम्बाकू की रेडियोकार्बन आयु मिल जाएगी जिससे आपकी सिगरेट बनाई गई थी।"

हालाँकि ऐसी पद्धतिगत अक्षमता को आज भी अस्वीकार्य माना जाता है, पुरातात्विक नमूने अभी भी संदूषण से ग्रस्त हैं। टेलर (1987) के लेख में ज्ञात प्रकार के प्रदूषण और उन्हें नियंत्रित करने के तरीकों पर चर्चा की गई है। वह संदूषकों को चार मुख्य श्रेणियों में विभाजित करता है: 1) भौतिक रूप से हटाने योग्य, 2) एसिड-घुलनशील, 3) क्षार-घुलनशील, 4) विलायक-घुलनशील। ये सभी संदूषक, यदि समाप्त नहीं किए गए, तो नमूने की आयु के प्रयोगशाला निर्धारण को बहुत प्रभावित करते हैं।

एक्सेलेरेटर मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एएमएस) विधि के आविष्कारकों में से एक एच. ई. गोव ने रेडियोकार्बन ने ट्यूरिन के कफन की तिथि बताई। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि कफन बनाने के लिए इस्तेमाल किए गए कपड़े के रेशे 1325 के हैं।

हालाँकि गोव और उनके सहकर्मी अपने दृढ़ संकल्प की प्रामाणिकता में काफी आश्वस्त हैं, कई, स्पष्ट कारणों से, ट्यूरिन के कफन की उम्र को अधिक सम्मानजनक मानते हैं। गोव और उनके सहयोगियों ने सभी आलोचकों को उचित प्रतिक्रिया दी, और अगर मुझे कोई विकल्प चुनना पड़ा, तो मैं यह कहने का साहस करूंगा कि ट्यूरिन के कफन की वैज्ञानिक डेटिंग संभवतः सटीक है। लेकिन किसी भी तरह से, इस विशेष परियोजना पर जो आलोचना का तूफान आया है, वह दिखाता है कि कार्बन डेटिंग त्रुटि कितनी महंगी हो सकती है, और कुछ वैज्ञानिक इस पद्धति पर कितने संदिग्ध हैं।

यह तर्क दिया गया कि नमूने युवा कार्बनिक कार्बन से दूषित हो सकते हैं; सफाई के तरीकों में आधुनिक संदूषकों के अंश छूट गए होंगे। ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय के रॉबर्ट हेजेस ने यह नोट किया है

"एक छोटी सी व्यवस्थित त्रुटि को पूरी तरह से खारिज नहीं किया जा सकता है।"

मुझे आश्चर्य है कि क्या वह शेल्फ़र्ड लकड़ी के नमूने पर विभिन्न प्रयोगशालाओं द्वारा प्राप्त तारीखों में विसंगति को "छोटी व्यवस्थित त्रुटि" कहेंगे? क्या ऐसा नहीं लगता कि हमें एक बार फिर वैज्ञानिक बयानबाजी से यह विश्वास दिलाकर मूर्ख बनाया जा रहा है कि मौजूदा तरीके उत्तम हैं?

ट्यूरिन के कफन की डेटिंग के संबंध में लियोनसियो गार्ज़ा-वाल्डेज़ निश्चित रूप से यह राय रखते हैं। गारज़ा-वाल्डेज़ के अनुसार, सभी प्राचीन ऊतक जीवाणु गतिविधि के परिणामस्वरूप बायोप्लास्टिक फिल्म से ढके हुए हैं, जो रेडियोकार्बन विश्लेषक को भ्रमित करता है। वास्तव में, ट्यूरिन का कफन 2000 वर्ष पुराना हो सकता है, क्योंकि इसकी रेडियोकार्बन डेटिंग को निश्चित नहीं माना जा सकता है। आवश्यक अग्रगामी अनुसंधान. यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि गोव (हालाँकि वह गार्ज़ा-वाल्डेज़ से असहमत हैं) इस बात से सहमत हैं कि ऐसी आलोचना के लिए नए शोध की आवश्यकता है।

पृथ्वी के वायुमंडल, जलमंडल और जीवमंडल में रेडियोकार्बन चक्र (14C)।

पृथ्वी के वायुमंडल में स्तर C14
लिब्बी के "एक साथ सिद्धांत" के अनुसार, किसी भी भौगोलिक क्षेत्र में C14 का स्तर पूरे क्षेत्र में स्थिर रहता है भूवैज्ञानिक इतिहास. यह आधार इसके प्रारंभिक विकास में रेडियोकार्बन डेटिंग की विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण था। दरअसल, अवशिष्ट C14 स्तरों को विश्वसनीय रूप से मापने के लिए, आपको यह जानना होगा कि मृत्यु के समय शरीर में इस आइसोटोप की कितनी मात्रा मौजूद थी। लेकिन रेनफ्रू के अनुसार यह आधार गलत है:

"हालाँकि, अब यह ज्ञात है कि रेडियोकार्बन और साधारण C12 का आनुपातिक अनुपात समय के साथ स्थिर नहीं रहा और 1000 ईसा पूर्व से पहले विचलन इतना बड़ा है कि रेडियोकार्बन की तारीखें वास्तविकता से स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकती हैं।"

डेंड्रोलॉजिकल अध्ययन (पेड़ के छल्लों का अध्ययन) स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि पृथ्वी के वायुमंडल में C14 का स्तर पिछले 8,000 वर्षों में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के अधीन रहा है। इसका मतलब यह है कि लिब्बी ने एक गलत स्थिरांक चुना और उसका शोध गलत धारणाओं पर आधारित था।

संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण-पश्चिमी क्षेत्रों में उगने वाला कोलोराडो पाइन कई हज़ार साल पुराना हो सकता है। कुछ पेड़ जो आज भी जीवित हैं, उनका जन्म 4,000 साल पहले हुआ था। इसके अलावा, उन स्थानों से एकत्र किए गए लॉग का उपयोग करके जहां ये पेड़ उगते हैं, ट्री-रिंग रिकॉर्ड को अगले 4,000 वर्षों तक बढ़ाना संभव है। डेंड्रोलॉजिकल अनुसंधान के लिए उपयोगी अन्य लंबे समय तक जीवित रहने वाले पेड़ों में ओक और कैलिफ़ोर्निया रेडवुड शामिल हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, हर साल एक जीवित पेड़ के तने के कटे हिस्से पर एक नया विकास वलय उगता है। ग्रोथ रिंग्स को गिनकर आप पेड़ की उम्र का पता लगा सकते हैं। यह मान लेना तर्कसंगत है कि 6000 वर्ष पुराने वृक्ष वलय में C14 का स्तर आधुनिक वातावरण में C14 के स्तर के समान होगा। लेकिन यह सच नहीं है.

उदाहरण के लिए, वृक्ष छल्लों के विश्लेषण से पता चला कि 6,000 साल पहले पृथ्वी के वायुमंडल में C14 का स्तर अब की तुलना में काफी अधिक था। तदनुसार, डेंड्रोलॉजिकल विश्लेषण के आधार पर, इस युग के रेडियोकार्बन नमूने वास्तव में उनकी तुलना में काफी कम उम्र के पाए गए। हंस सुइस के काम के लिए धन्यवाद, विभिन्न समयावधियों में वातावरण में इसके उतार-चढ़ाव की भरपाई के लिए C14 स्तर सुधार चार्ट संकलित किए गए थे। हालाँकि, इससे 8,000 वर्ष से अधिक पुराने नमूनों की रेडियोकार्बन डेटिंग की विश्वसनीयता काफी कम हो गई। हमारे पास इस तिथि से पहले वायुमंडल की रेडियोकार्बन सामग्री पर कोई डेटा नहीं है।

नेशनल इलेक्ट्रोस्टैटिक्स कॉर्पोरेशन द्वारा निर्मित एरिज़ोना विश्वविद्यालय (टक्सन, एरिज़ोना, यूएसए) में एक्सेलेरेटर मास स्पेक्ट्रोमीटर: ए - आरेख, बी - नियंत्रण कक्ष और सी¯ आयन स्रोत, सी - एक्सेलेरेटर टैंक, डी - कार्बन आइसोटोप डिटेक्टर। फोटो जे.एस. द्वारा बुर्रा

जब स्थापित "उम्र" अपेक्षा से भिन्न होती है, तो शोधकर्ता तुरंत डेटिंग परिणाम को अमान्य घोषित करने का एक कारण ढूंढ लेते हैं। इस पश्च साक्ष्य के व्यापक प्रसार से पता चलता है कि रेडियोमेट्रिक डेटिंग में गंभीर समस्याएं हैं। वुडमोरप्पे उन युक्तियों के सैकड़ों उदाहरण देते हैं जिनका उपयोग शोधकर्ता "अनुचित" आयु मूल्यों को समझाने की कोशिश करते समय करते हैं।

इसलिए, वैज्ञानिकों ने जीवाश्म अवशेषों की आयु को संशोधित किया है आस्ट्रेलोपिथेकस रैमिडस। 9 जिस स्तर पर ये जीवाश्म पाए गए थे, उसके निकटतम अधिकांश बेसाल्ट नमूनों में आर्गन-आर्गन की आयु लगभग 23 मिलियन वर्ष बताई गई है। वैश्विक विकासवादी योजना में जीवाश्मों के स्थान की उनकी समझ के आधार पर लेखकों ने निर्णय लिया कि यह आंकड़ा "बहुत अधिक" था। उन्होंने बेसाल्ट को देखा जो जीवाश्मों से दूर स्थित था और, 26 में से 17 नमूनों का चयन करके, 4.4 मिलियन वर्ष की स्वीकार्य अधिकतम आयु के साथ सामने आए। शेष नौ नमूनों में फिर से बहुत अधिक उम्र दिखाई दी, लेकिन प्रयोगकर्ताओं ने फैसला किया कि मामला चट्टान के संदूषण के कारण था और इन आंकड़ों को खारिज कर दिया। इस प्रकार, रेडियोमेट्रिक डेटिंग पद्धतियां वैज्ञानिक हलकों में प्रमुख "लंबे युग" के विश्वदृष्टिकोण से काफी प्रभावित होती हैं।

ऐसी ही एक कहानी प्राइमेट खोपड़ी की उम्र स्थापित करने से जुड़ी है (इस खोपड़ी को नमूना केएनएम-ईआर 1470 के रूप में जाना जाता है)।10, 11 प्रारंभिक परिणाम 212-230 मिलियन वर्ष था, जो, जीवाश्मों पर आधारित,गलत पाया गया ("उस समय वहां कोई लोग नहीं थे"), जिसके बाद इस क्षेत्र में ज्वालामुखीय चट्टानों की आयु स्थापित करने का प्रयास किया गया। कुछ साल बाद, कई अलग-अलग शोध परिणामों के प्रकाशन के बाद, वे 2.9 मिलियन वर्षों के आंकड़े पर "सहमत" हुए (हालांकि इन अध्ययनों में "अच्छे" परिणामों को "बुरे" से अलग करना भी शामिल था - जैसा कि मामले में) आस्ट्रेलोपिथेकस रैमिडस)।

मानव विकास के बारे में पूर्वकल्पित विचारों के आधार पर, शोधकर्ता इस विचार पर सहमत नहीं हो सके कि खोपड़ी 1470 "इतनी पुरानी।" अफ्रीका में सुअर के जीवाश्मों का अध्ययन करने के बाद, मानवविज्ञानियों ने तुरंत विश्वास कर लिया कि खोपड़ी 1470 वास्तव में बहुत छोटा। वैज्ञानिक समुदाय द्वारा इस राय को स्थापित करने के बाद, चट्टानों के आगे के अध्ययन ने इस खोपड़ी की रेडियोमेट्रिक आयु को और कम कर दिया - 1.9 मिलियन वर्ष - और फिर से डेटा पाया गया कि "पुष्टि" की गई एक औरसंख्या। यह "रेडियोमेट्रिक डेटिंग गेम" है...

हम यह दावा नहीं करते कि विकासवादियों ने सभी डेटा को अपने लिए सबसे सुविधाजनक परिणाम में फिट करने की साजिश रची। निःसंदेह, सामान्यतः ऐसा नहीं होता है। समस्या अलग है: सभी अवलोकन संबंधी डेटा को विज्ञान में प्रमुख प्रतिमान के अनुरूप होना चाहिए। यह प्रतिमान - या यूं कहें कि अणु से मनुष्य तक के विकास के लाखों वर्षों में विश्वास - इतनी दृढ़ता से मन में स्थापित है कि कोई भी खुद को इस पर सवाल उठाने की अनुमति नहीं देता है; इसके विपरीत, वे विकास के "तथ्य" के बारे में बात करते हैं। यह इस प्रतिमान के अंतर्गत है अवश्यबिल्कुल सभी अवलोकनों में फिट बैठता है। परिणामस्वरूप, जो शोधकर्ता जनता के सामने "उद्देश्यपूर्ण और निष्पक्ष वैज्ञानिक" प्रतीत होते हैं, वे अनजाने में उन टिप्पणियों को चुन लेते हैं जो विकासवाद में विश्वास के अनुरूप हैं।

हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि अतीत सामान्य प्रायोगिक अनुसंधान (वर्तमान में किए गए प्रयोगों की एक श्रृंखला) के लिए दुर्गम है। वैज्ञानिक उन घटनाओं के साथ प्रयोग नहीं कर सकते जो एक बार घटित हो चुकी हैं। यह चट्टानों की उम्र नहीं है जिसे मापा जाता है - आइसोटोप की सांद्रता को मापा जाता है, और उन्हें उच्च सटीकता के साथ मापा जा सकता है। लेकिन "उम्र" अतीत के बारे में धारणाओं को ध्यान में रखते हुए निर्धारित की जाती है, जिसे साबित नहीं किया जा सकता है।

हमें अय्यूब के लिए कहे गए परमेश्वर के शब्दों को हमेशा याद रखना चाहिए: “जब मैंने पृथ्वी की नींव रखी तब तुम कहाँ थे?”(अय्यूब 38:4)

जो लोग अलिखित इतिहास से निपटते हैं वे वर्तमान में जानकारी एकत्र करते हैं और इस प्रकार अतीत का पुनर्निर्माण करने का प्रयास करते हैं। साथ ही, साक्ष्य की आवश्यकताओं का स्तर अनुभवजन्य विज्ञान, जैसे भौतिकी, रसायन विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान, शरीर विज्ञान, आदि की तुलना में बहुत कम है।

विलियम ( विलियम्स), रेडियोधर्मी तत्वों के परिवर्तन में एक विशेषज्ञ पर्यावरण, ने आइसोटोप डेटिंग विधियों में 17 दोषों की पहचान की (इस डेटिंग के परिणामों से तीन बहुत सम्मानजनक कार्यों का प्रकाशन हुआ, जिससे पृथ्वी की आयु लगभग 4.6 अरब वर्ष निर्धारित करना संभव हो गया)।12 जॉन वुडमोराप्पे इन डेटिंग विधियों की तीखी आलोचना करते हैं8 और उनसे जुड़े सैकड़ों मिथकों का खंडन करता है। उनका तर्क है कि "खराब" डेटा को फ़िल्टर करने के बाद बचे कुछ "अच्छे" परिणामों को एक भाग्यशाली संयोग द्वारा आसानी से समझाया जा सकता है।

"आपको कौन सी उम्र पसंद है?"

रेडियोआइसोटोप प्रयोगशालाओं द्वारा प्रस्तुत प्रश्नावली में आम तौर पर पूछा जाता है, "आपको क्या लगता है कि इस नमूने की उम्र क्या होनी चाहिए?" लेकिन ये सवाल क्या है? यदि डेटिंग तकनीक बिल्कुल विश्वसनीय और वस्तुनिष्ठ होती तो इसकी कोई आवश्यकता नहीं होती। ऐसा शायद इसलिए है क्योंकि प्रयोगशालाएँ असामान्य परिणामों की व्यापकता से अवगत हैं और इसलिए यह पता लगाने की कोशिश कर रही हैं कि उन्हें जो डेटा मिल रहा है वह कितना "अच्छा" है।

रेडियोमेट्रिक डेटिंग विधियों का परीक्षण

यदि रेडियोमेट्रिक डेटिंग विधियां वास्तव में चट्टानों की उम्र का निष्पक्ष निर्धारण कर सकती हैं, तो वे उन स्थितियों में भी काम करेंगी जहां हमें सटीक उम्र पता है; इसके अलावा, विभिन्न विधियाँ सुसंगत परिणाम देंगी।

डेटिंग विधियों को ज्ञात आयु की वस्तुओं के लिए विश्वसनीय परिणाम दिखाने चाहिए

ऐसे कई उदाहरण हैं जहां रेडियोमेट्रिक डेटिंग विधियों ने चट्टानों की उम्र को गलत तरीके से स्थापित किया है (यह उम्र पहले से ही ज्ञात थी)। ऐसा ही एक उदाहरण न्यूजीलैंड में माउंट नगौरुहो से निकलने वाले पांच एंडेसिटिक लावा प्रवाह की पोटेशियम-आर्गन डेटिंग है। हालाँकि यह ज्ञात था कि लावा 1949 में एक बार, 1954 में तीन बार और 1975 में एक बार फिर प्रवाहित हुआ था, "स्थापित आयु" 0.27 से 3.5 मिलियन वर्ष तक थी।

उसी पूर्वव्यापी विधि ने निम्नलिखित स्पष्टीकरण को जन्म दिया: जब चट्टान कठोर हो गई, तो मैग्मा (पिघली हुई चट्टान) के कारण उसमें "अतिरिक्त" आर्गन बचा हुआ था। धर्मनिरपेक्ष वैज्ञानिक साहित्य इस बात के कई उदाहरण प्रदान करता है कि ज्ञात ऐतिहासिक युग की चट्टानों की डेटिंग करते समय अतिरिक्त आर्गन कैसे "अतिरिक्त लाखों वर्ष" का कारण बनता है। अतिरिक्त आर्गन का स्रोत पृथ्वी के मेंटल का ऊपरी भाग प्रतीत होता है, जो सीधे नीचे स्थित है। भूपर्पटी. यह "युवा पृथ्वी" सिद्धांत के साथ काफी सुसंगत है - आर्गन के पास बहुत कम समय था, उसके पास रिलीज़ होने का समय ही नहीं था। लेकिन अगर आर्गन की अधिकता के कारण चट्टानों के डेटिंग में ऐसी गंभीर त्रुटियां हुईं प्रसिद्धउम्र, डेटिंग करते समय हमें उसी पद्धति पर भरोसा क्यों करना चाहिए जिसकी उम्र मायने रखती है अज्ञात?!

अन्य विधियाँ - विशेष रूप से आइसोक्रोन का उपयोग - प्रारंभिक स्थितियों के बारे में विभिन्न परिकल्पनाएँ शामिल करती हैं; लेकिन वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ऐसे "विश्वसनीय" तरीकों से भी "खराब" परिणाम आते हैं। यहां फिर से, डेटा का चुनाव किसी विशेष नस्ल की उम्र के बारे में शोधकर्ता की धारणा पर आधारित है।

डॉ. स्टीव ऑस्टिन (स्टीव ऑस्टिन)एक भूविज्ञानी, ने ग्रांड कैन्यन की निचली परतों से और घाटी के किनारे पर लावा प्रवाह से बेसाल्ट का नमूना लिया।17 विकासवादी तर्क के अनुसार, घाटी के किनारे का बेसाल्ट गहराई में मौजूद बेसाल्ट से एक अरब वर्ष छोटा होना चाहिए। रूबिडियम-स्ट्रोंटियम आइसोक्रोन डेटिंग का उपयोग करके मानक प्रयोगशाला आइसोटोप विश्लेषण से पता चला है कि लावा प्रवाह अपेक्षाकृत हाल ही में 270 मिलियन वर्ष पहले हुआ था। पुरानेग्रांड कैन्यन की गहराई से बेसाल्ट - जो, निश्चित रूप से, बिल्कुल असंभव है!

पद्धति संबंधी समस्याएं

प्रारंभ में, लिब्बी का विचार निम्नलिखित परिकल्पनाओं पर आधारित था:

1. 14C ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव में वायुमंडल की ऊपरी परतों में बनता है, फिर वायुमंडल में मिश्रित होकर कार्बन डाइऑक्साइड का हिस्सा बन जाता है। इसके अलावा, वायुमंडल की विविधता और आइसोटोप के क्षय के बावजूद, वायुमंडल में 14C का प्रतिशत स्थिर है और समय या स्थान पर निर्भर नहीं करता है।
2. रेडियोधर्मी क्षय की दर है नियत मान, 5568 वर्षों के आधे जीवन से मापा जाता है (यह माना जाता है कि इस समय के दौरान 14सी आइसोटोप का आधा हिस्सा 14एन में बदल जाता है)।
3. पशु और पौधे जीव अपने शरीर का निर्माण वायुमंडल से निकाले गए कार्बन डाइऑक्साइड से करते हैं, और जीवित कोशिकाओं में 14C आइसोटोप का वही प्रतिशत होता है जो वायुमंडल में पाया जाता है।
4. किसी जीव की मृत्यु पर, उसकी कोशिकाएँ कार्बन चयापचय चक्र छोड़ देती हैं, लेकिन 14C आइसोटोप के परमाणु रेडियोधर्मी क्षय के घातीय नियम के अनुसार स्थिर 12C आइसोटोप के परमाणुओं में परिवर्तित होते रहते हैं, जो हमें बीते हुए समय की गणना करने की अनुमति देता है। जीव की मृत्यु के बाद से. इस समय को "रेडियोकार्बन युग" (या संक्षेप में "आरयू युग") कहा जाता है।

इस सिद्धांत में, जैसे-जैसे सामग्री एकत्रित होती गई, प्रति-उदाहरण होने लगे: हाल ही में मृत जीवों का विश्लेषण कभी-कभी बहुत प्राचीन आयु देता है, या, इसके विपरीत, एक नमूने में आइसोटोप की इतनी बड़ी मात्रा होती है कि गणना एक नकारात्मक आरयू आयु देती है। कुछ स्पष्ट रूप से प्राचीन वस्तुओं की आरयू आयु कम थी (ऐसी कलाकृतियों को देर से नकली घोषित किया गया था)। नतीजतन, यह पता चला कि आरयू-आयु हमेशा उन मामलों में सही उम्र के साथ मेल नहीं खाती है जहां सही उम्र सत्यापित की जा सकती है। ऐसे तथ्य उन मामलों में उचित संदेह पैदा करते हैं जहां एक्स-रे पद्धति का उपयोग अज्ञात आयु की कार्बनिक वस्तुओं की तारीख तय करने के लिए किया जाता है, और एक्स-रे डेटिंग को सत्यापित नहीं किया जा सकता है। उम्र के गलत निर्धारण के मामलों को लिब्बी के सिद्धांत की निम्नलिखित प्रसिद्ध कमियों द्वारा समझाया गया है (इन और अन्य कारकों का विश्लेषण एम. एम. पोस्टनिकोव की पुस्तक में किया गया है) "कालक्रम का एक महत्वपूर्ण अध्ययन प्राचीन विश्व, 3 खंडों में", - एम.: क्राफ्ट+लीन, 2000, खंड 1 में, पृ. 311-318, 1978 में लिखा गया):

1. वायुमंडल में 14C के प्रतिशत में परिवर्तनशीलता. 14C सामग्री ब्रह्मांडीय कारक (तीव्रता) पर निर्भर करती है सौर विकिरण) और स्थलीय (प्राचीन कार्बनिक पदार्थों के दहन और क्षय, रेडियोधर्मिता के नए स्रोतों के उद्भव और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव के कारण वायुमंडल में "पुराने" कार्बन का प्रवेश)। इस पैरामीटर में 20% परिवर्तन से लगभग 2 हजार वर्ष की आरयू-आयु में त्रुटि होती है।
2. वायुमंडल में 14C का समान वितरण सिद्ध नहीं हुआ है. वायुमंडलीय मिश्रण की दर विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में 14C सामग्री में महत्वपूर्ण अंतर की संभावना को बाहर नहीं करती है।
3. आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय की दर सटीक रूप से निर्धारित नहीं की जा सकती है. इसलिए, लिब्बी के समय से, आधिकारिक संदर्भ पुस्तकों के अनुसार 14सी का आधा जीवन सौ वर्षों तक "बदल गया", यानी कुछ प्रतिशत (यह एक की आरयू-आयु में बदलाव से मेल खाता है) डेढ़ सौ साल)। यह सुझाव दिया गया है कि आधा जीवन मूल्य उन प्रयोगों पर काफी हद तक (कुछ प्रतिशत के भीतर) निर्भर करता है जिनमें यह निर्धारित किया जाता है।
4. कार्बन समस्थानिक पूर्णतः समतुल्य नहीं हैं , कोशिका झिल्ली उनका चयनात्मक रूप से उपयोग कर सकती है: कुछ 14C को अवशोषित करते हैं, कुछ, इसके विपरीत, इससे बचते हैं। चूँकि 14C का प्रतिशत नगण्य है (14C का एक परमाणु से 12C के 10 अरब परमाणु), यहां तक ​​कि एक कोशिका की थोड़ी सी समस्थानिक चयनात्मकता भी आरयू आयु में एक बड़े बदलाव की ओर ले जाती है (10% उतार-चढ़ाव से लगभग 600 वर्षों की त्रुटि होती है) .
5. किसी जीव की मृत्यु के बाद उसके ऊतक आवश्यक रूप से कार्बन चयापचय नहीं छोड़ते , क्षय और प्रसार की प्रक्रियाओं में भाग लेना।
6. किसी आइटम की 14सी सामग्री एक समान नहीं हो सकती है. लिब्बी के समय से, रेडियोकार्बन भौतिक विज्ञानी एक नमूने की आइसोटोप सामग्री निर्धारित करने में बहुत सटीक हो गए हैं; वे यहां तक ​​दावा करते हैं कि वे आइसोटोप के अलग-अलग परमाणुओं को गिनने में सक्षम हैं। बेशक, ऐसी गणना केवल एक छोटे नमूने के लिए ही संभव है, लेकिन इस मामले में सवाल उठता है - यह छोटा नमूना संपूर्ण वस्तु का कितना सटीक प्रतिनिधित्व करता है? इसमें आइसोटोप की मात्रा कितनी एक समान है? आख़िरकार, कुछ प्रतिशत की त्रुटियाँ आरयू-युग में शताब्दी-लंबे परिवर्तनों का कारण बनती हैं।

सारांश
रेडियोकार्बन डेटिंग का विकास हो रहा है वैज्ञानिक विधि. हालाँकि, इसके विकास के हर चरण में, वैज्ञानिकों ने बिना शर्त इसकी समग्र विश्वसनीयता का समर्थन किया और अनुमानों या विश्लेषण की विधि में गंभीर त्रुटियों का खुलासा करने के बाद ही चुप हो गए। त्रुटियों में आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए क्योंकि एक वैज्ञानिक को उन चरों की संख्या को ध्यान में रखना चाहिए: वायुमंडलीय उतार-चढ़ाव, पृष्ठभूमि विकिरण, जीवाणु विकास, प्रदूषण और मानवीय त्रुटि।

एक प्रतिनिधि पुरातात्विक सर्वेक्षण के भाग के रूप में, रेडियोकार्बन डेटिंग अत्यंत महत्वपूर्ण है; इसे सिर्फ सांस्कृतिक और ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य में रखने की जरूरत है। क्या किसी वैज्ञानिक को विरोधाभासी पुरातात्विक साक्ष्यों को सिर्फ इसलिए खारिज करने का अधिकार है क्योंकि उसकी कार्बन डेटिंग एक अलग उम्र का संकेत देती है? क्या यह खतरनाक है। वास्तव में, कई मिस्रविज्ञानियों ने लिब्बी के सुझाव का समर्थन किया कि पुराने साम्राज्य का कालक्रम गलत था क्योंकि यह "वैज्ञानिक रूप से सिद्ध" हो चुका था। लिब्बी वास्तव में गलत थी।

रेडियोकार्बन डेटिंग अन्य डेटा के पूरक के रूप में उपयोगी है और यही इसकी ताकत है। लेकिन जब तक वह दिन नहीं आता जब सभी चर नियंत्रण में हैं और सभी त्रुटियां समाप्त हो जाती हैं, रेडियोकार्बन डेटिंग पुरातात्विक स्थलों पर अंतिम शब्द नहीं होगा।
सूत्रों का कहना है
के. हैम, डी. सरफती, के. वीलैंड, एड की पुस्तक का अध्याय। डी. बैटन
ग्राहम हैनकॉक:। एम., 2006. पीपी. 692-707.

रेडियोकार्बन डेटिंग
रेडियोधर्मी आइसोटोप 14C की सामग्री को मापकर कार्बनिक पदार्थों की डेटिंग की एक विधि। पुरातत्व और भूविज्ञान में इस पद्धति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
यह सभी देखें
आइसोटोप;
रेडियोधर्मिता।
रेडियोकार्बन स्रोत।पृथ्वी और इसका वायुमंडल अंतरतारकीय अंतरिक्ष से प्राथमिक कणों की धाराओं द्वारा लगातार रेडियोधर्मी बमबारी के संपर्क में है। ऊपरी वायुमंडल में प्रवेश करते हुए, कण वहां परमाणुओं को विभाजित करते हैं, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, साथ ही बड़े परमाणु संरचनाओं को मुक्त करते हैं। हवा में नाइट्रोजन परमाणु न्यूट्रॉन को अवशोषित करते हैं और प्रोटॉन छोड़ते हैं। इन परमाणुओं का द्रव्यमान पहले की तरह 14 है, लेकिन धनात्मक आवेश कम है; अब उनका चार्ज छह है. इस प्रकार, मूल नाइट्रोजन परमाणु कार्बन के रेडियोधर्मी आइसोटोप में परिवर्तित हो जाता है:

जहां n, N, C और p क्रमशः न्यूट्रॉन, नाइट्रोजन, कार्बन और प्रोटॉन के लिए हैं। कॉस्मिक किरणों के प्रभाव में वायुमंडलीय नाइट्रोजन से रेडियोधर्मी कार्बन न्यूक्लाइड का निर्माण लगभग औसत दर से होता है। पृथ्वी की सतह के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर के लिए 2.4 at./s। सौर गतिविधि में परिवर्तन से इस मूल्य में कुछ उतार-चढ़ाव हो सकता है। चूँकि कार्बन-14 रेडियोधर्मी है, यह अस्थिर है और धीरे-धीरे नाइट्रोजन-14 परमाणुओं में बदल जाता है जिनसे इसका निर्माण हुआ था; इस तरह के परिवर्तन की प्रक्रिया में, यह एक इलेक्ट्रॉन छोड़ता है - एक नकारात्मक कण, जो इस प्रक्रिया को स्वयं रिकॉर्ड करना संभव बनाता है। कॉस्मिक किरणों के प्रभाव में रेडियोकार्बन परमाणुओं का निर्माण आमतौर पर वायुमंडल की ऊपरी परतों में 8 से 18 किमी की ऊंचाई पर होता है। नियमित कार्बन की तरह, रेडियोकार्बन हवा में ऑक्सीकरण होकर रेडियोधर्मी डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड) बनाता है। हवा के प्रभाव में, वायुमंडल लगातार मिश्रित होता रहता है, और अंततः कॉस्मिक किरणों के प्रभाव में बनने वाला रेडियोधर्मी कार्बन डाइऑक्साइड, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में समान रूप से वितरित होता है। हालाँकि, वायुमंडल में रेडियोकार्बन 14C की सापेक्ष सामग्री बेहद कम बनी हुई है - लगभग। 1.2*10-12 ग्राम प्रति ग्राम साधारण कार्बन 12सी।
जीवित जीवों में रेडियोकार्बन।सभी पौधों और जानवरों के ऊतकों में कार्बन होता है। पौधे इसे वायुमंडल से प्राप्त करते हैं, और चूंकि जानवर पौधों को खाते हैं, इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड भी अप्रत्यक्ष रूप से उनके शरीर में प्रवेश करता है। इस प्रकार, कॉस्मिक किरणें सभी जीवित जीवों के लिए रेडियोधर्मिता का स्रोत हैं। मृत्यु जीवित पदार्थ को रेडियोकार्बन को अवशोषित करने की क्षमता से वंचित कर देती है। मृत कार्बनिक ऊतकों में, रेडियोकार्बन परमाणुओं के क्षय सहित आंतरिक परिवर्तन होते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, 5730 वर्षों में, 14सी न्यूक्लाइड की मूल संख्या का आधा हिस्सा 14एन परमाणुओं में परिवर्तित हो जाता है। इस समय अंतराल को 14C का अर्ध-जीवन कहा जाता है। एक और आधे जीवन के बाद, 14C न्यूक्लाइड की सामग्री उनकी मूल संख्या का केवल 1/4 है, अगले आधे जीवन के बाद - 1/8, आदि। परिणामस्वरूप, नमूने में 14C आइसोटोप की सामग्री की तुलना रेडियोधर्मी क्षय वक्र से की जा सकती है और इस प्रकार जीव की मृत्यु (कार्बन चक्र से इसका बहिष्कार) के बाद से बीत चुके समय की अवधि स्थापित की जा सकती है। हालाँकि, किसी नमूने की पूर्ण आयु के ऐसे निर्धारण के लिए, यह मान लेना आवश्यक है कि पिछले 50,000 वर्षों (रेडियोकार्बन डेटिंग संसाधन) में जीवों में 14सी की प्रारंभिक सामग्री में कोई बदलाव नहीं आया है। वास्तव में, कॉस्मिक किरणों के प्रभाव में 14C का निर्माण और जीवों द्वारा इसका अवशोषण कुछ हद तक बदल गया। परिणामस्वरूप, किसी नमूने की 14C आइसोटोप सामग्री को मापने से केवल एक अनुमानित तारीख मिलती है। प्रारंभिक 14सी सामग्री में परिवर्तनों के प्रभावों को ध्यान में रखने के लिए, पेड़ के छल्ले में 14सी सामग्री पर डेंड्रोक्रोनोलॉजिकल डेटा का उपयोग किया जा सकता है। रेडियोकार्बन डेटिंग पद्धति डब्ल्यू. लिब्बी (1950) द्वारा प्रस्तावित की गई थी। 1960 तक, रेडियोकार्बन डेटिंग को व्यापक स्वीकृति मिल गई थी, दुनिया भर में रेडियोकार्बन प्रयोगशालाएँ स्थापित हो गई थीं और लिब्बी को रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
तरीका।रेडियोकार्बन डेटिंग के लिए इच्छित नमूना बिल्कुल साफ उपकरणों का उपयोग करके एकत्र किया जाना चाहिए और एक बाँझ वातावरण में सूखा संग्रहीत किया जाना चाहिए। प्लास्टिक बैग. स्थान और चयन की शर्तों के बारे में सटीक जानकारी आवश्यक है। लकड़ी, लकड़ी का कोयला या कपड़े के एक आदर्श नमूने का वजन लगभग 30 ग्राम होना चाहिए। सीपियों के लिए, 50 ग्राम वजन वांछनीय है, और हड्डियों के लिए - 500 ग्राम (नवीनतम तकनीकें, हालांकि, बहुत छोटे नमूनों से उम्र निर्धारित करना संभव बनाती हैं) . प्रत्येक नमूने को पुराने और छोटे कार्बन युक्त संदूषकों से अच्छी तरह साफ किया जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, बाद में बढ़ने वाले पौधों की जड़ों से या प्राचीन कार्बोनेट चट्टानों के टुकड़ों से। नमूने की पूर्व-सफाई के बाद प्रयोगशाला में रासायनिक प्रसंस्करण किया जाता है। एक अम्लीय या क्षारीय घोल का उपयोग विदेशी कार्बन युक्त खनिजों और घुलनशील कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए किया जाता है जो नमूने में प्रवेश कर सकते हैं। इसके बाद, कार्बनिक नमूनों को जला दिया जाता है और गोले को एसिड में घोल दिया जाता है। इन दोनों प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड गैस निकलती है। इसमें शुद्ध किए गए नमूने का सारा कार्बन होता है और कभी-कभी इसे रेडियोकार्बन डेटिंग के लिए उपयुक्त किसी अन्य पदार्थ में बदल दिया जाता है। रेडियोकार्बन गतिविधि को मापने के लिए कई विधियाँ हैं। उनमें से एक 14C के क्षय के दौरान जारी इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने पर आधारित है। उनकी रिहाई की तीव्रता अध्ययन के तहत नमूने में 14C की मात्रा से मेल खाती है। गिनती का समय कई दिनों तक का होता है, क्योंकि नमूने में मौजूद 14C परमाणुओं की संख्या का केवल एक चौथाई मिलियन हिस्सा ही प्रतिदिन क्षय होता है। एक अन्य विधि में मास स्पेक्ट्रोमीटर के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो 14 द्रव्यमान वाले सभी परमाणुओं की पहचान करता है; एक विशेष फ़िल्टर आपको 14N और 14C के बीच अंतर करने की अनुमति देता है। चूँकि क्षय होने की प्रतीक्षा करने की कोई आवश्यकता नहीं है, 14C की गिनती एक घंटे से भी कम समय में पूरी की जा सकती है; एक नमूने का वजन 1 मिलीग्राम होना पर्याप्त है। प्रत्यक्ष मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विधि को एएमएस डेटिंग कहा जाता है। इस मामले में, जटिल अत्यधिक संवेदनशील उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जो एक नियम के रूप में, परमाणु भौतिकी के क्षेत्र में अनुसंधान करने वाले केंद्रों पर स्थित होते हैं।
(स्पेक्ट्रोस्कोपी भी देखें; कण त्वरक)।
पारंपरिक विधि के लिए बहुत कम भारी उपकरण की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, एक काउंटर का उपयोग किया गया था जो गैस की संरचना निर्धारित करता था और सिद्धांत रूप में गीजर काउंटर के समान था। काउंटर नमूने से प्राप्त कार्बन डाइऑक्साइड या अन्य गैस (मीथेन या एसिटिलीन) से भरा हुआ था। उपकरण के अंदर होने वाला कोई भी रेडियोधर्मी क्षय एक कमजोर विद्युत आवेग उत्पन्न करता है। पर्यावरणीय पृष्ठभूमि विकिरण की ऊर्जा आमतौर पर व्यापक रूप से भिन्न होती है, 14C के क्षय के कारण होने वाले विकिरण के विपरीत, जिसकी ऊर्जा आमतौर पर पृष्ठभूमि स्पेक्ट्रम की निचली सीमा के करीब होती है। काउंटर को बाहरी विकिरण से अलग करके 14C डेटा के पृष्ठभूमि मानों के अत्यधिक अवांछनीय अनुपात में सुधार किया जा सकता है। इस प्रयोजन के लिए, काउंटर को कई सेंटीमीटर मोटी लोहे या उच्च शुद्धता वाले सीसे से बनी स्क्रीन से ढक दिया जाता है। इसके अलावा, काउंटर की दीवारें एक-दूसरे के करीब स्थित गीगर काउंटरों द्वारा परिरक्षित होती हैं, जो सभी ब्रह्मांडीय विकिरण में देरी करके, नमूना वाले काउंटर को लगभग 0.0001 सेकंड के लिए निष्क्रिय कर देती हैं। स्क्रीनिंग विधि पृष्ठभूमि संकेत को प्रति मिनट कुछ क्षयों तक कम कर देती है (18वीं शताब्दी की लकड़ी का 3-जी नमूना रेडियोकार्बन डेटिंग 14C प्रति मिनट के 40 क्षय देता है), जिससे काफी प्राचीन नमूनों की तिथि निर्धारण करना संभव हो जाता है। लगभग 1965 से, डेटिंग में तरल जगमगाहट विधि व्यापक हो गई है। यह नमूने से उत्पन्न कार्बनयुक्त गैस को एक तरल में परिवर्तित करता है जिसे एक छोटे ग्लास कंटेनर में संग्रहीत और जांचा जा सकता है। तरल में एक विशेष पदार्थ मिलाया जाता है - एक सिंटिलेटर - जो 14C रेडियोन्यूक्लाइड के क्षय के दौरान निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा से चार्ज होता है। सिंटिलेटर लगभग तुरंत ही संग्रहीत ऊर्जा को प्रकाश तरंगों के विस्फोट के रूप में छोड़ देता है। प्रकाश को फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब का उपयोग करके कैप्चर किया जा सकता है। एक जगमगाहट काउंटर में दो ऐसी ट्यूब होती हैं। ग़लत सिग्नल को पहचाना और ख़त्म किया जा सकता है क्योंकि यह केवल एक हैंडसेट द्वारा भेजा जाता है। आधुनिक जगमगाहट काउंटरों में बहुत कम, लगभग शून्य, पृष्ठभूमि विकिरण होता है, जिससे 50,000 साल पुराने नमूनों की अत्यधिक सटीक डेटिंग की अनुमति मिलती है। जगमगाहट विधि में सावधानीपूर्वक नमूना तैयार करने की आवश्यकता होती है क्योंकि कार्बन को बेंजीन में परिवर्तित किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया लिथियम कार्बाइड बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और पिघले लिथियम के बीच प्रतिक्रिया से शुरू होती है। कार्बाइड में थोड़ा-थोड़ा करके पानी डाला जाता है और यह घुल जाता है, जिससे एसिटिलीन निकलता है। नमूने में मौजूद सभी कार्बन वाली इस गैस को एक उत्प्रेरक द्वारा एक स्पष्ट तरल - बेंजीन में परिवर्तित किया जाता है। अगली शृंखला रासायनिक सूत्रदिखाता है कि इस प्रक्रिया में कार्बन एक यौगिक से दूसरे यौगिक में कैसे जाता है:

14C के प्रयोगशाला माप के आधार पर सभी आयु निर्धारण को रेडियोकार्बन तिथियां कहा जाता है। उन्हें वर्तमान दिन (बीपी) से पहले के वर्षों की संख्या में दिया गया है, और लगभग आधुनिक तिथि (1950 या 2000) को शुरुआती बिंदु के रूप में लिया गया है। रेडियोकार्बन तिथियां हमेशा संभावित सांख्यिकीय त्रुटि के संकेत के साथ दी जाती हैं (उदाहरण के लिए, 1760 ± 40 बीपी)।
आवेदन पत्र।आमतौर पर, किसी घटना की आयु निर्धारित करने के लिए कई तरीकों का उपयोग किया जाता है, खासकर यदि यह अपेक्षाकृत हाल की घटना हो। एक बड़े, अच्छी तरह से संरक्षित नमूने की उम्र दस साल के भीतर निर्धारित की जा सकती है, लेकिन नमूने के बार-बार विश्लेषण के लिए कई दिनों की आवश्यकता होती है। आमतौर पर परिणाम निर्धारित आयु के 1% की सटीकता के साथ प्राप्त किया जाता है। रेडियोकार्बन डेटिंग का महत्व विशेष रूप से किसी ऐतिहासिक डेटा के अभाव में बढ़ जाता है। यूरोप, अफ्रीका और एशिया में शुरुआती निशान आदिम मनुष्यरेडियोकार्बन डेटिंग के लिए उपयुक्त समय सीमा से आगे बढ़ें, अर्थात। 50,000 वर्ष से अधिक पुराने निकले। हालाँकि, रेडियोकार्बन डेटिंग के दायरे में आता है शुरुआती अवस्थासमाज का संगठन और पहली स्थायी बस्तियाँ, साथ ही प्राचीन शहरों और राज्यों का उदय। रेडियोकार्बन डेटिंग कई प्राचीन संस्कृतियों के लिए समयरेखा विकसित करने में विशेष रूप से सफल रही है। इसके लिए धन्यवाद, अब संस्कृतियों और समाजों के विकास के पाठ्यक्रम की तुलना करना और यह स्थापित करना संभव है कि लोगों के कौन से समूह ने सबसे पहले कुछ उपकरणों में महारत हासिल की, एक नए प्रकार की बस्ती बनाई, या एक नया व्यापार मार्ग प्रशस्त किया। रेडियोकार्बन द्वारा आयु का निर्धारण सार्वभौमिक हो गया है। वायुमंडल की ऊपरी परतों में बनने के बाद, 14C रेडियोन्यूक्लाइड विभिन्न वातावरणों में प्रवेश करते हैं। निचले वायुमंडल में वायु धाराएं और अशांति रेडियोकार्बन के वैश्विक वितरण को सुनिश्चित करती हैं। अंदर से गुज़रना वायु प्रवाहसमुद्र के ऊपर, 14C पहले पानी की सतह परत में प्रवेश करता है और फिर गहरी परतों में प्रवेश करता है। महाद्वीपों पर, बारिश और बर्फ पृथ्वी की सतह पर 14C लाते हैं, जहां यह धीरे-धीरे नदियों और झीलों के साथ-साथ ग्लेशियरों में जमा हो जाता है, जहां इसे हजारों वर्षों तक संग्रहीत किया जा सकता है। इन वातावरणों में रेडियोकार्बन सांद्रता का अध्ययन विश्व महासागर में जल चक्र और पिछले युग सहित पिछले युग की जलवायु के बारे में हमारे ज्ञान को बढ़ाता है। हिमयुग. आगे बढ़ते ग्लेशियर द्वारा गिरे पेड़ों के अवशेषों की रेडियोकार्बन डेटिंग से पता चला कि यह सबसे ताज़ा है शीत कालपृथ्वी पर लगभग 11,000 वर्ष पहले समाप्त हुआ। पौधे हर साल बढ़ते मौसम के दौरान वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं, और आइसोटोप 12C, 13C और 14C पौधों की कोशिकाओं में लगभग उसी अनुपात में मौजूद होते हैं जैसे वे वायुमंडल में मौजूद होते हैं। वायुमंडल में 12C और 13C परमाणु लगभग स्थिर अनुपात में मौजूद हैं, लेकिन 14C आइसोटोप की मात्रा इसके गठन की तीव्रता के आधार पर उतार-चढ़ाव करती है। वार्षिक वृद्धि की परतें, जिन्हें वृक्ष वलय कहा जाता है, इन अंतरों को दर्शाती हैं। एक पेड़ के वार्षिक वलय का निरंतर क्रम ओक में 500 साल और रेडवुड और ब्रिसलकोन पाइन में 2,000 साल से अधिक तक चल सकता है। उत्तर-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका के शुष्क पहाड़ी क्षेत्रों और आयरलैंड और जर्मनी के पीट बोग्स में, मृत पेड़ के तनों वाले क्षितिज की खोज की गई है। अलग अलग उम्र. ये निष्कर्ष हमें लगभग 10,000 वर्षों में वायुमंडल में 14C सांद्रता में उतार-चढ़ाव के बारे में जानकारी को संयोजित करने की अनुमति देते हैं। के दौरान नमूनों की आयु निर्धारित करने की शुद्धता प्रयोगशाला अनुसंधानजीव के जीवन के दौरान 14C की सांद्रता के ज्ञान पर निर्भर करता है। पिछले 10,000 वर्षों से, इस तरह के डेटा एकत्र किए गए हैं और आमतौर पर 1950 और अतीत में वायुमंडलीय 14C के स्तर के बीच अंतर दिखाने वाले अंशांकन वक्र के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। 1950 ईस्वी के बीच के अंतराल के लिए रेडियोकार्बन और कैलिब्रेटेड तिथियों के बीच विसंगति ±150 वर्ष से अधिक नहीं है। और 500 ई.पू प्राचीन काल से, यह विसंगति बढ़ती जा रही है और 6000 वर्ष की रेडियोकार्बन आयु के साथ, 800 वर्ष तक पहुँच जाती है।
यह सभी देखें
पुरातत्व;
कार्बन.

कोलियर का विश्वकोश। - खुला समाज. 2000 .

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इस वीडियो में मैं सबसे पहले इस बात पर ध्यान केंद्रित करना चाहूंगा कि कार्बन-14 कैसे प्रकट होता है और यह सभी जीवित चीजों में कैसे प्रवेश करता है। और फिर, इस वीडियो में या भविष्य के वीडियो में, हम इस बारे में बात करेंगे कि डेटिंग के लिए इसका उपयोग कैसे किया जाता है, यानी, इसका उपयोग यह पता लगाने के लिए कैसे किया जा सकता है कि यह हड्डी 12,000 साल पुरानी है, या यह व्यक्ति 18,000 साल पहले मर गया था - कुछ भी। आइए पृथ्वी का चित्र बनाएं. यह पृथ्वी की सतह है. अधिक सटीक रूप से, इसका केवल एक छोटा सा हिस्सा। इसके बाद पृथ्वी का वायुमंडल आता है। मैं इसे पीला रंग दूँगा। यहीं हमारा माहौल है. आइए इस पर हस्ताक्षर करें. और 78% - हमारे वायुमंडल में सबसे आम तत्व नाइट्रोजन है। इसमें 78% नाइट्रोजन है। मैं इसे लिखूंगा: "नाइट्रोजन"। इसका प्रतीक N है। इसमें 7 प्रोटॉन और 7 न्यूट्रॉन हैं। इसलिए परमाणु भारलगभग 14 है। और नाइट्रोजन का सबसे आम आइसोटोप... हम एक रसायन विज्ञान वीडियो में आइसोटोप की अवधारणा पर चर्चा करते हैं। एक आइसोटोप में, प्रोटॉन यह निर्धारित करते हैं कि यह कौन सा तत्व है। लेकिन यह संख्या न्यूट्रॉन की उपलब्ध संख्या के आधार पर बदल सकती है। किसी दिए गए तत्व के ऐसे प्रकार जो इस प्रकार भिन्न होते हैं, आइसोटोप कहलाते हैं। मैं इन्हें एक ही तत्व के संस्करण के रूप में सोचता हूं। किसी भी मामले में, हमारे पास एक वायुमंडल है, साथ ही हमारे सूर्य से निकलने वाला तथाकथित ब्रह्मांडीय विकिरण भी है, लेकिन यह वास्तव में विकिरण नहीं है। ये ब्रह्मांडीय कण हैं। आप इन्हें एकल प्रोटॉन के रूप में सोच सकते हैं, जो हाइड्रोजन नाभिक के समान है। वे अल्फा कण भी हो सकते हैं, जो हीलियम नाभिक के समान हैं। कभी-कभी इलेक्ट्रॉन भी होते हैं। वे आते हैं, फिर हमारे वायुमंडल के घटकों से टकराते हैं और वास्तव में, न्यूट्रॉन बनाते हैं। तो, न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं। आइए एक न्यूट्रॉन को एक छोटे अक्षर n से निरूपित करें, तो 1 इसकी द्रव्यमान संख्या है। हम कुछ नहीं लिखते क्योंकि यहाँ कोई प्रोटोन नहीं हैं। नाइट्रोजन के विपरीत, जहां 7 प्रोटॉन थे। तो, सख्ती से कहें तो यह कोई तत्व नहीं है। एक उपपरमाण्विक कण. तो, न्यूट्रॉन बनते हैं। और समय-समय पर...आइए इसका सामना करें, यह कोई सामान्य प्रतिक्रिया नहीं लगती। लेकिन समय-समय पर इनमें से एक न्यूट्रॉन नाइट्रोजन-14 परमाणु से एक निश्चित तरीके से टकराता है। यह नाइट्रोजन प्रोटॉन में से एक को नष्ट कर देता है और वास्तव में, स्वयं उसकी जगह ले लेता है। मैं अभी समझाऊंगा. यह एक प्रोटॉन को ख़त्म कर देता है। अब, सात प्रोटॉन के स्थान पर, हमें 6 मिलते हैं। लेकिन यह संख्या 14, 13 में नहीं बदलेगी, क्योंकि प्रतिस्थापन हो चुका है। तो यहाँ 14 बचे रहेंगे। लेकिन अब, चूँकि केवल 6 प्रोटॉन हैं, परिभाषा के अनुसार, यह अब नाइट्रोजन नहीं है। अब यह कार्बन है. और जो प्रोटॉन नष्ट हो गया था वह उत्सर्जित हो जाएगा। मैं इसे एक अलग रंग में रंग दूँगा। यह एक प्लस है. अंतरिक्ष में उत्सर्जित एक प्रोटॉन... आप इसे हाइड्रोजन 1 कह सकते हैं। किसी तरह यह एक इलेक्ट्रॉन को आकर्षित कर सकता है। यदि यह एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त नहीं करता है, तो यह बस एक हाइड्रोजन आयन, वैसे भी एक सकारात्मक आयन, या एक हाइड्रोजन नाभिक होगा। यह प्रोसेस - कोई सामान्य घटना नहीं, लेकिन यह समय-समय पर घटित होती रहती है - इसी तरह कार्बन-14 बनता है। तो यहाँ कार्बन-14 है। मूलतः, आप इसे नाइट्रोजन-14 के रूप में सोच सकते हैं, जहां एक प्रोटॉन को न्यूट्रॉन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। दिलचस्प बात यह है कि यह हमारे वायुमंडल में लगातार बनता रहता है, भारी मात्रा में नहीं, बल्कि ध्यान देने योग्य मात्रा में। मैं इसे लिखूंगा. निरंतर गठन. अच्छा। अब... मैं चाहता हूं कि आप स्पष्ट हो जाएं। आइए आवर्त सारणी पर नजर डालें। परिभाषा के अनुसार, कार्बन में 6 प्रोटॉन होते हैं, लेकिन कार्बन का विशिष्ट, सबसे आम आइसोटोप कार्बन-12 है। कार्बन-12 सबसे आम है। हमारे शरीर में अधिकांश कार्बन कार्बन-12 है। लेकिन दिलचस्प बात यह है कि यह थोड़ी मात्रा में कार्बन-14 पैदा करता है, और फिर वह कार्बन-14 ऑक्सीजन के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड बना सकता है। फिर कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल और महासागर में अवशोषित हो जाता है। इसे पौधों द्वारा ग्रहण किया जा सकता है। जब लोग कार्बन पृथक्करण के बारे में बात करते हैं, तो उनका वास्तव में कार्बन गैस को पकड़ने और इसे कार्बनिक ऊतक में परिवर्तित करने के लिए सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का उपयोग करने का मतलब होता है। इसलिए कार्बन-14 लगातार बनता रहता है। यह महासागरों में है, यह हवा में है। पूरे माहौल में घुलमिल जाता है. आइए लिखें: महासागर, वायु। और फिर यह पौधों में समा जाता है. पौधे, वास्तव में, इस निश्चित कार्बन से बने होते हैं, जिसे गैसीय रूप में कैद कर लिया जाता है और जीवित ऊतक में स्थानांतरित कर दिया जाता है, ऐसा कहा जा सकता है। उदाहरण के लिए, लकड़ी इसी से बनी होती है। कार्बन पौधों में बनता है और फिर पौधों को खाने वालों में समाप्त हो जाता है। यह हम हो सकते हैं. यह दिलचस्प क्यों है? मैंने पहले ही तंत्र की व्याख्या कर दी है, भले ही कार्बन-12 सबसे आम आइसोटोप है, हमारे शरीर का कुछ हिस्सा हमारे जीवनकाल के दौरान कार्बन-14 जमा करता है। दिलचस्प बात यह है कि यह कार्बन-14 आपको केवल जीवित रहते हुए और खाना खाते समय ही प्राप्त हो सकता है। क्योंकि एक बार जब आप मर जाते हैं और आपको जमीन के अंदर दफना दिया जाता है, तो कार्बन-14 आपके ऊतकों का हिस्सा नहीं बन सकता क्योंकि आप अब ऐसी कोई भी चीज़ नहीं खाते हैं जिसमें कार्बन-14 हो। और एक बार जब आप मर जाते हैं, तो आपको कार्बन-14 पुनःपूर्ति नहीं मिलती है। और मृत्यु के समय आपके पास जो कार्बन-14 था, वह β-क्षय के माध्यम से क्षय हो जाएगा - हम पहले ही इसका अध्ययन कर चुके हैं - वापस नाइट्रोजन-14 में। यानी प्रक्रिया पीछे की ओर जा रही है. तो यह नाइट्रोजन-14 में विघटित हो जाता है, और β क्षय से एक इलेक्ट्रॉन और एक एंटी-न्यूट्रिनो निकलता है। मैं अभी विवरण में नहीं जाऊंगा. मूलतः, यहाँ यही चल रहा है। न्यूट्रॉनों में से एक प्रोटॉन में बदल जाता है, और प्रतिक्रिया के दौरान यह इसे उत्सर्जित करता है। यह दिलचस्प क्यों है? जैसा कि मैंने कहा, जब तक आप जीवित हैं, कार्बन-14 आता रहेगा। कार्बन-14 का लगातार क्षय हो रहा है। लेकिन एक बार जब आप चले जाते हैं और अब आप पौधों का उपभोग नहीं कर रहे हैं, या वातावरण में सांस नहीं ले रहे हैं, यदि आप स्वयं एक पौधे हैं, तो हवा से कार्बन ले रहे हैं - जो कि पौधे हैं... जब एक पौधा मर जाता है , यह अब वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड का उपभोग नहीं कर रहा है या इसे कपड़े में शामिल नहीं कर रहा है। इस कपड़े में कार्बन-14 "जमा हुआ" है। फिर यह एक निश्चित गति से विघटित हो जाता है। इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि प्राणी कितने समय पहले मर गया। जिस दर से ऐसा होता है, कार्बन-14 के क्षय होने की दर जब तक कि इसका आधा भाग गायब न हो जाए या आधा विघटित न हो जाए, लगभग 5,730 वर्ष है। इसे अर्ध-जीवन कहा जाता है। हम इस बारे में अन्य वीडियो में बात करते हैं। इसे अर्ध-जीवन कहा जाता है। मैं चाहता हूं कि आप इसे समझें. यह अज्ञात है कि कौन सा आधा गायब हो गया है। यह एक संभाव्य अवधारणा है. आप केवल यह मान सकते हैं कि बाईं ओर का सारा कार्बन-14 क्षय हो जाएगा, और दाईं ओर का सारा कार्बन-14 उन 5,730 वर्षों के भीतर क्षय नहीं होगा। अनिवार्य रूप से, इसका मतलब यह है कि किसी भी कार्बन-14 परमाणु के 5,730 वर्षों के भीतर नाइट्रोजन-14 में क्षय होने की 50 प्रतिशत संभावना है। अर्थात् 5,730 वर्षों में उनमें से लगभग आधे नष्ट हो जायेंगे। यह महत्वपूर्ण क्यों है? यदि आप जानते हैं कि सभी जीवित चीजों के ऊतकों में उनके घटक पदार्थों के हिस्से के रूप में कार्बन -14 की एक निश्चित मात्रा होती है, और फिर आपको कुछ हड्डी मिलती है... मान लीजिए कि आपको पुरातात्विक खुदाई के दौरान एक हड्डी मिलती है। आप कहेंगे कि इस हड्डी में आपके आस-पास मौजूद जीवित चीजों का आधा कार्बन-14 है। यह मान लेना बिल्कुल उचित होगा कि यह हड्डी 5,730 वर्ष पुरानी होगी। यह और भी अच्छा है यदि आप और भी अधिक गहराई तक खोदें और दूसरी हड्डी खोजें। शायद कुछ फीट गहरा। और आप पाएंगे कि इसमें 1/4 कार्बन-14 है जो किसी जीवित चीज़ में पाया जाता है। तो फिर उसकी उम्र कितनी है? यदि यह केवल 1/4 कार्बन-14 है, तो यह 2 अर्ध-जीवन से गुजर चुका है। एक आधे जीवन के बाद इसमें 1/2 कार्बन बचेगा। फिर, दूसरे आधे जीवन के बाद, उसका आधा हिस्सा भी नाइट्रोजन-14 में बदल जाएगा। तो यहां 2 अर्ध-जीवन घटित हुए हैं, जिससे 2 गुना 5,730 वर्ष मिलते हैं। वस्तु की आयु के बारे में क्या निष्कर्ष निकलेगा? प्लस या माइनस 11,460 वर्ष। Amara.org समुदाय द्वारा उपशीर्षक

भौतिक आधार

2015 में, इंपीरियल कॉलेज लंदन के वैज्ञानिकों ने गणना की कि हाइड्रोकार्बन का निरंतर उपयोग रेडियोकार्बन डेटिंग को अस्वीकार कर देगा।

भौतिक आधार

कार्बन, जो जैविक जीवों के मुख्य घटकों में से एक है, पृथ्वी के वायुमंडल में स्थिर आइसोटोप 12 सी और 13 सी और रेडियोधर्मी 14 सी के रूप में मौजूद है। 14 सी आइसोटोप लगातार विकिरण के प्रभाव में वायुमंडल में बनता है। (मुख्य रूप से ब्रह्मांडीय किरणें, लेकिन स्थलीय स्रोतों से विकिरण भी)। वायुमंडल में और जीवमंडल में एक ही समय में एक ही स्थान पर रेडियोधर्मी और स्थिर कार्बन आइसोटोप का अनुपात समान है, क्योंकि सभी जीवित जीव लगातार कार्बन चयापचय में भाग लेते हैं और पर्यावरण से कार्बन प्राप्त करते हैं, और आइसोटोप, उनके रसायन के कारण अविभाज्यता, जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में लगभग समान रूप से भाग लेते हैं। एक जीवित जीव में, 14 C की विशिष्ट गतिविधि लगभग 0.3 क्षय प्रति सेकंड प्रति ग्राम कार्बन है, जो लगभग 10-10% की 14 C की समस्थानिक सामग्री से मेल खाती है।

शरीर की मृत्यु के साथ, कार्बन चयापचय बंद हो जाता है। इसके बाद, स्थिर आइसोटोप संरक्षित होते हैं, और रेडियोधर्मी (14 सी) 5568 ± 30 वर्ष (नए अद्यतन डेटा के अनुसार - 5730 ± 40 वर्ष) के आधे जीवन के साथ बीटा क्षय से गुजरता है, परिणामस्वरूप, अवशेषों में इसकी सामग्री धीरे-धीरे बनी रहती है घट जाती है. शरीर में आइसोटोप सामग्री के प्रारंभिक अनुपात को जानने और जैविक सामग्री में उनके वर्तमान अनुपात को मापने से, यह निर्धारित करना संभव है कि कितना कार्बन -14 क्षय हो गया है और इस प्रकार, जीव की मृत्यु के बाद से गुजरे समय को स्थापित किया जा सकता है।

आवेदन

आयु निर्धारित करने के लिए, अध्ययन के तहत नमूने के एक टुकड़े से कार्बन को अलग किया जाता है (टुकड़े को जलाकर), जारी कार्बन के लिए रेडियोधर्मिता को मापा जाता है, इसके आधार पर, आइसोटोप अनुपात निर्धारित किया जाता है, जो नमूने की उम्र को दर्शाता है। गतिविधि को मापने के लिए कार्बन का एक नमूना आमतौर पर एक गैस में डाला जाता है जो एक आनुपातिक काउंटर, या एक तरल सिंटिलेटर में भरता है। हाल ही में, 14 सी की बहुत कम सामग्री और/या नमूनों के बहुत छोटे द्रव्यमान (कई मिलीग्राम) के लिए, त्वरक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग किया गया है, जो 14 सी की सामग्री को सीधे निर्धारित करना संभव बनाता है। एक नमूने की अधिकतम आयु रेडियोकार्बन विधि द्वारा निर्धारित किया जाना लगभग 60,000 वर्ष है, यानी 14 सी के लगभग 10 अर्ध-जीवन। इस समय के दौरान, 14 सी की सामग्री लगभग 1000 गुना कम हो जाती है (लगभग 1 क्षय प्रति घंटा प्रति ग्राम कार्बन)।

रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके किसी वस्तु की आयु को मापना तभी संभव है जब नमूने में आइसोटोप का अनुपात उसके अस्तित्व के दौरान परेशान नहीं हुआ हो, अर्थात, नमूना बाद के या पहले के मूल, रेडियोधर्मी कार्बन युक्त सामग्री से दूषित नहीं हुआ हो। पदार्थ और विकिरण के मजबूत स्रोतों के संपर्क में नहीं आया है। ऐसे दूषित नमूनों की आयु निर्धारित करने से भारी त्रुटियाँ हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, एक मामले का वर्णन किया गया है जब विश्लेषण के दिन उठाए गए घास के परीक्षण निर्धारण ने लाखों वर्षों के क्रम की आयु दी, इस तथ्य के कारण कि घास को लगातार भारी यातायात वाले राजमार्ग के पास एक लॉन पर चुना गया था और निकास गैसों (जले हुए पेट्रोलियम उत्पादों) से "जीवाश्म" कार्बन से भारी मात्रा में दूषित हो गया। विधि के विकास के बाद के दशकों में, संदूषकों की पहचान करने और उनसे नमूनों को साफ करने में व्यापक अनुभव जमा किया गया है। वर्तमान में माना जाता है कि इस पद्धति की त्रुटि सत्तर से तीन सौ वर्ष तक है।

रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करने के सबसे प्रसिद्ध मामलों में से एक ट्यूरिन के कफन (एक ईसाई मंदिर जिसमें कथित तौर पर क्रूस पर चढ़ाए गए ईसा मसीह के शरीर के निशान हैं) के टुकड़ों का अध्ययन है, जो एक वर्ष में कई प्रयोगशालाओं में एक साथ किया गया था। अंध विधि. रेडियोकार्बन विश्लेषण ने कफन की तारीख 13वीं शताब्दी की अवधि के लिए संभव बना दी।

कैलिब्रेशन

लिब्बी की प्रारंभिक धारणाएँ जिस पर विधि का विचार आधारित था, वह यह थी कि वायुमंडल में कार्बन आइसोटोप का अनुपात समय और स्थान में नहीं बदलता है, और जीवित जीवों में आइसोटोप की सामग्री बिल्कुल वायुमंडल की वर्तमान स्थिति से मेल खाती है। अब यह दृढ़ता से स्थापित हो गया है कि इन सभी धारणाओं को केवल मोटे तौर पर ही स्वीकार किया जा सकता है। 14 सी आइसोटोप की सामग्री विकिरण की स्थिति पर निर्भर करती है, जो ब्रह्मांडीय किरणों और सौर गतिविधि के स्तर में उतार-चढ़ाव के कारण समय के साथ बदलती है, और अंतरिक्ष में, पृथ्वी की सतह पर रेडियोधर्मी पदार्थों के असमान वितरण और इससे जुड़ी घटनाओं के कारण बदलती है। रेडियोधर्मी सामग्री (उदाहरण के लिए, वर्तमान में रेडियोधर्मी सामग्री जो सदी के मध्य में वायुमंडलीय परमाणु हथियार परीक्षणों के दौरान बनाई और बिखरी हुई थी, अभी भी 14 सी आइसोटोप के निर्माण में योगदान करती है)। हाल के दशकों में, जीवाश्म ईंधन के दहन के कारण, जिसमें 14 सी व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है, इस आइसोटोप की वायुमंडलीय सामग्री कम हो रही है। इस प्रकार, एक निश्चित आइसोटोप अनुपात को स्थिर मानने से महत्वपूर्ण त्रुटियाँ (सहस्राब्दी के क्रम पर) उत्पन्न हो सकती हैं। इसके अलावा, शोध से पता चला है कि जीवित जीवों में कुछ प्रक्रियाओं से कार्बन के रेडियोधर्मी आइसोटोप का अत्यधिक संचय होता है, जो आइसोटोप के प्राकृतिक अनुपात को बाधित करता है। प्रकृति में कार्बन चयापचय से जुड़ी प्रक्रियाओं की समझ और जैविक वस्तुओं में आइसोटोप अनुपात पर इन प्रक्रियाओं के प्रभाव को तुरंत हासिल नहीं किया जा सका।

परिणामस्वरूप, 30-40 साल पहले बनाई गई रेडियोकार्बन तिथियां अक्सर बहुत गलत निकलीं। विशेष रूप से, उस समय कई हजार साल पुराने जीवित पेड़ों पर किए गए विधि के परीक्षण में 1000 साल से अधिक पुराने लकड़ी के नमूनों में महत्वपूर्ण विचलन दिखाई दिए।

वर्तमान में, विधि के सही अनुप्रयोग के लिए, विभिन्न युगों और भौगोलिक क्षेत्रों के लिए आइसोटोप के अनुपात में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए, साथ ही जीवित प्राणियों में रेडियोधर्मी आइसोटोप के संचय की बारीकियों को ध्यान में रखते हुए सावधानीपूर्वक अंशांकन किया गया है। और पौधे. विधि को अंशांकित करने के लिए, आइसोटोप अनुपात के निर्धारण का उपयोग उन वस्तुओं के लिए किया जाता है जिनकी पूर्ण डेटिंग ज्ञात है। अंशांकन डेटा का एक स्रोत डेंड्रोक्रोनोलॉजी है। अन्य आइसोटोप डेटिंग विधियों के परिणामों के साथ रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके नमूनों की आयु निर्धारित करने की तुलना भी की गई थी। किसी नमूने की मापी गई रेडियोकार्बन आयु को पूर्ण आयु में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला मानक वक्र यहां दिया गया है:।

यह कहा जा सकता है कि ऐतिहासिक अंतराल (अतीत में दसियों वर्षों से लेकर 60-70 हजार वर्षों तक) में अपने आधुनिक रूप में, रेडियोकार्बन विधि को जैविक मूल की वस्तुओं की डेटिंग के लिए काफी विश्वसनीय और गुणात्मक रूप से कैलिब्रेटेड स्वतंत्र विधि माना जा सकता है।

पद्धति की आलोचना

इस तथ्य के बावजूद कि रेडियोकार्बन डेटिंग को लंबे समय से वैज्ञानिक अभ्यास में शामिल किया गया है और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इस पद्धति की आलोचना भी होती है, जो इसके अनुप्रयोग के व्यक्तिगत मामलों और समग्र रूप से विधि की सैद्धांतिक नींव दोनों पर सवाल उठाती है। एक नियम के रूप में, रेडियोकार्बन विधि की सृजनवाद, "न्यू क्रोनोलॉजी" और वैज्ञानिक समुदाय द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं किए गए अन्य सिद्धांतों के समर्थकों द्वारा आलोचना की जाती है। रेडियोकार्बन डेटिंग पर मुख्य आपत्तियाँ लेख में दी गई हैं फोमेंको की "न्यू क्रोनोलॉजी" में प्राकृतिक वैज्ञानिक तरीकों की आलोचना. अक्सर रेडियोकार्बन डेटिंग की आलोचना 1960 के दशक की कार्यप्रणाली की स्थिति पर आधारित होती है, जब इस पद्धति को अभी तक विश्वसनीय रूप से कैलिब्रेट नहीं किया गया था।

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लिंक

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "रेडियोकार्बन विधि" क्या है:

अध्ययन के उद्देश्य से जीवित जीवों के उपचार के लिए रेडियोधर्मी कार्बन 14सी का उपयोग करने की विधि विभिन्न तंत्र, शारीरिक प्रक्रियाएं(उदाहरण के लिए, चयापचय), पारिस्थितिक तंत्र में उत्पादकता को मापना, आदि। कार्बन 14सी भी देखें... ... पारिस्थितिक शब्दकोश

रेडियोकार्बन विधि- (अंग्रेजी रेडियोकार्बन)। कार्बन 14 एक रेडियोधर्मी आइसोटोप है जो ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में वायुमंडल में बनता है। यह सामान्य कार्बन (12C) की तरह कार्य करता है, जो सभी जीवित चीजों के कार्बनिक पदार्थ का हिस्सा है। रेडियोधर्मी और... का अनुपात पुरातत्व शब्दकोश

परमाणु परीक्षण के कारण रेडियोकार्बन 14C की वायुमंडलीय सांद्रता में परिवर्तन। प्राकृतिक सांद्रता को विभिन्न ...विकिपीडिया की नीली रेडियोकार्बन डेटिंग में दिखाया गया है

युवा संरचनाओं के लिए लिब्बी (1949) द्वारा प्रस्तावित; वायुमंडलीय नाइट्रोजन नाभिक के साथ ब्रह्मांडीय विकिरण न्यूट्रॉन की बातचीत के दौरान वायुमंडल की ऊपरी परतों (एक्सचेंज जलाशय देखें) में गठित सी 14 रेडियोकार्बन के क्षय के आधार पर... ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

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बुतपरस्ती से जो कुछ भी हमारे पास आया है वह घने कोहरे में डूबा हुआ है; यह बोझ के उस अंतराल से संबंधित है जिसे हम माप नहीं सकते। हम जानते हैं कि यह ईसाई धर्म से भी पुराना है, लेकिन दो साल, दो सौ साल या पूरी सहस्राब्दी - यहां हम केवल अनुमान ही लगा सकते हैं। रासमस नीरुप, 1806।

हममें से बहुत से लोग विज्ञान से भयभीत हैं। रेडियोकार्बन डेटिंग, परमाणु भौतिकी के विकास के परिणामों में से एक के रूप में, ऐसी घटना का एक उदाहरण है। इस पद्धति का जल विज्ञान, भूविज्ञान, वायुमंडलीय विज्ञान और पुरातत्व जैसे विभिन्न और स्वतंत्र वैज्ञानिक विषयों के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। हालाँकि, हम रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांतों की समझ वैज्ञानिक विशेषज्ञों पर छोड़ देते हैं और उनके उपकरणों की सटीकता के सम्मान और उनकी बुद्धिमत्ता की प्रशंसा के कारण आँख बंद करके उनके निष्कर्षों को स्वीकार कर लेते हैं।

वास्तव में, रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांत आश्चर्यजनक रूप से सरल और आसानी से सुलभ हैं। इसके अलावा, "सटीक विज्ञान" के रूप में कार्बन डेटिंग का विचार भ्रामक है, और वास्तव में, कुछ वैज्ञानिक ही इस राय को रखते हैं। समस्या यह है कि कई विषयों के प्रतिनिधि जो कालानुक्रमिक उद्देश्यों के लिए रेडियोकार्बन डेटिंग का उपयोग करते हैं, वे इसकी प्रकृति और उद्देश्य को नहीं समझते हैं। आइए इस पर गौर करें.

रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांत
विलियम फ्रैंक लिब्बी और उनकी टीम के सदस्यों ने 1950 के दशक में रेडियोकार्बन डेटिंग के सिद्धांत विकसित किए। 1960 तक, उनका काम पूरा हो गया और उसी वर्ष दिसंबर में, लिब्बी को रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार के लिए नामांकित किया गया। उनके नामांकन में शामिल वैज्ञानिकों में से एक ने कहा:

“ऐसा शायद ही कभी हुआ हो कि रसायन विज्ञान के क्षेत्र में एक खोज का मानव ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों पर इतना प्रभाव पड़ा हो। ऐसा बहुत कम होता है कि किसी एक खोज ने इतनी व्यापक रुचि आकर्षित की हो।”

लिब्बी ने पाया कि कार्बन का अस्थिर रेडियोधर्मी समस्थानिक (C14) पूर्वानुमानित दर पर कार्बन के स्थिर समस्थानिक (C12 और C13) में विघटित हो जाता है। तीनों समस्थानिक वायुमंडल में प्राकृतिक रूप से निम्नलिखित अनुपात में पाए जाते हैं; C12 - 98.89%, C13 - 1.11% और C14 - 0.00000000010%.

स्थिर कार्बन समस्थानिक C12 और C13 हमारे ग्रह को बनाने वाले अन्य सभी परमाणुओं के साथ, यानी बहुत, बहुत समय पहले बने थे। ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा सौर वायुमंडल की दैनिक बमबारी के परिणामस्वरूप C14 आइसोटोप सूक्ष्म मात्रा में बनता है। जब कॉस्मिक किरणें कुछ परमाणुओं से टकराती हैं तो वे उन्हें नष्ट कर देती हैं, जिसके परिणामस्वरूप इन परमाणुओं के न्यूट्रॉन पृथ्वी के वायुमंडल में मुक्त हो जाते हैं।

C14 आइसोटोप तब बनता है जब इनमें से एक मुक्त न्यूट्रॉन नाइट्रोजन परमाणु के नाभिक के साथ संलयन करता है। इस प्रकार, रेडियोकार्बन एक "फ्रेंकस्टीन आइसोटोप" है, जो विभिन्न रासायनिक तत्वों का एक मिश्र धातु है। फिर C14 परमाणु, जो एक स्थिर दर पर बनते हैं, ऑक्सीकरण से गुजरते हैं और प्रकाश संश्लेषण और प्राकृतिक खाद्य श्रृंखला की प्रक्रिया के माध्यम से जीवमंडल में प्रवेश करते हैं।

सभी जीवित प्राणियों के जीवों में C12 और C14 आइसोटोप का अनुपात उनके भौगोलिक क्षेत्र में इन आइसोटोप के वायुमंडलीय अनुपात के बराबर होता है और उनके चयापचय की दर से बना रहता है। हालाँकि, मृत्यु के बाद, जीव कार्बन जमा करना बंद कर देते हैं, और इस बिंदु से C14 आइसोटोप का व्यवहार दिलचस्प हो जाता है। लिब्बी ने पाया कि C14 का आधा जीवन 5568 वर्ष था; अगले 5568 वर्षों के बाद, आइसोटोप के शेष परमाणुओं में से आधे का क्षय हो जाता है।

इस प्रकार, चूंकि C12 से C14 आइसोटोप का प्रारंभिक अनुपात एक भूवैज्ञानिक स्थिरांक है, इसलिए किसी नमूने की आयु अवशिष्ट C14 आइसोटोप की मात्रा को मापकर निर्धारित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, यदि नमूने में C14 की कुछ प्रारंभिक मात्रा मौजूद है, तो जीव की मृत्यु की तारीख दो अर्ध-जीवन (5568 + 5568) द्वारा निर्धारित की जाती है, जो 10,146 वर्ष की आयु से मेल खाती है।

पुरातात्विक उपकरण के रूप में रेडियोकार्बन डेटिंग का यह मूल सिद्धांत है। रेडियोकार्बन जीवमंडल में अवशोषित हो जाता है; यह जीव की मृत्यु के साथ एकत्रित होना बंद कर देता है और एक निश्चित दर पर क्षय होता है जिसे मापा जा सकता है।

दूसरे शब्दों में, C 14/C 12 अनुपात धीरे-धीरे कम होता जाता है। इस प्रकार, हमें एक "घड़ी" मिलती है जो किसी जीवित प्राणी की मृत्यु के क्षण से ही टिक-टिक करना शुरू कर देती है। जाहिर तौर पर यह घड़ी केवल उन शवों पर काम करती है जो कभी जीवित प्राणी थे। उदाहरण के लिए, इनका उपयोग ज्वालामुखीय चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

C 14 की क्षय दर ऐसी है कि इस पदार्थ का आधा भाग 5730 ± 40 वर्षों के भीतर वापस N 14 में बदल जाता है। यह तथाकथित "आधा जीवन" है। दो आधे जीवन के बाद, यानी 11,460 साल, मूल राशि का केवल एक चौथाई हिस्सा ही बचेगा। इस प्रकार, यदि किसी नमूने में C14/C12 अनुपात आधुनिक जीवित जीवों का एक-चौथाई है, तो नमूना सैद्धांतिक रूप से 11,460 वर्ष पुराना है। रेडियोकार्बन विधि का उपयोग करके 50,000 वर्ष से अधिक पुरानी वस्तुओं की आयु निर्धारित करना सैद्धांतिक रूप से असंभव है। इसलिए, रेडियोकार्बन डेटिंग लाखों वर्षों की आयु नहीं दिखा सकती। यदि नमूने में C14 है, तो यह पहले से ही इसकी उम्र का संकेत देता है कमकरोड़ वर्ष.

हालाँकि, सब कुछ इतना सरल नहीं है। सबसे पहले, पौधे C14 युक्त कार्बन डाइऑक्साइड को बदतर रूप से अवशोषित करते हैं। परिणामस्वरूप, उनमें अपेक्षा से कम मात्रा जमा होती है और इसलिए परीक्षण करने पर वे वास्तव में अपनी उम्र से अधिक पुराने दिखाई देते हैं। इसके अलावा, अलग-अलग पौधे C14 को अलग-अलग तरीकों से आत्मसात करते हैं, और इसके लिए भी छूट दी जानी चाहिए। 2

दूसरे, वायुमंडल में सी 14 / सी 12 अनुपात हमेशा स्थिर नहीं था - उदाहरण के लिए, औद्योगिक युग की शुरुआत के साथ इसमें कमी आई, जब भारी मात्रा में कार्बनिक ईंधन के दहन के कारण, कार्बन डाइऑक्साइड का एक द्रव्यमान समाप्त हो गया। सी 14 जारी किया गया था. तदनुसार, इस अवधि के दौरान मरने वाले जीव रेडियोकार्बन डेटिंग के तहत अधिक उम्र के दिखाई देते हैं। फिर 1950 के दशक में जमीन आधारित परमाणु परीक्षण से जुड़े C14O2 में वृद्धि हुई, 3 परिणामस्वरूप, इस अवधि के दौरान मरने वाले जीव वास्तव में अपनी उम्र से कम उम्र के दिखने लगे।

वस्तुओं में C14 सामग्री का माप जिनकी आयु इतिहासकारों द्वारा सटीक रूप से स्थापित की गई है (उदाहरण के लिए, कब्रों में अनाज दफन की तारीख का संकेत देता है) उस समय के वातावरण में C14 के स्तर का अनुमान लगाना संभव बनाता है और इस प्रकार, आंशिक रूप से "सही" होता है रेडियोकार्बन "घड़ी" की प्रगति। तदनुसार, ऐतिहासिक डेटा को ध्यान में रखते हुए की गई रेडियोकार्बन डेटिंग, बहुत उपयोगी परिणाम दे सकती है। हालाँकि, इस "ऐतिहासिक सेटिंग" के साथ भी, पुरातत्वविद् बार-बार होने वाली विसंगतियों के कारण रेडियोकार्बन तिथियों को पूर्ण नहीं मानते हैं। वे ऐतिहासिक अभिलेखों से जुड़ी डेटिंग विधियों पर अधिक भरोसा करते हैं।

ऐतिहासिक डेटा के बाहर, 14 से "घड़ी" "सेट करना" संभव नहीं है

प्रयोगशाला में
इन सभी अकाट्य तथ्यों को देखते हुए, रेडियोकार्बन पत्रिका (जो दुनिया भर में रेडियोकार्बन अध्ययनों के परिणामों को प्रकाशित करती है) में निम्नलिखित कथन को देखना बेहद अजीब है:

“छह प्रतिष्ठित प्रयोगशालाओं ने चेशायर में शेल्फ़र्ड की लकड़ी पर 18 आयु विश्लेषण किए। अनुमान 26,200 से 60,000 वर्ष (वर्तमान से पहले) तक है, जिसकी सीमा 34,600 वर्ष है।

यहां एक और तथ्य है: हालांकि रेडियोकार्बन डेटिंग का सिद्धांत ठोस लगता है, जब इसके सिद्धांतों को प्रयोगशाला के नमूनों पर लागू किया जाता है, तो मानवीय कारक काम में आते हैं। इससे त्रुटियाँ होती हैं, जो कभी-कभी बहुत महत्वपूर्ण होती हैं। इसके अलावा, प्रयोगशाला के नमूने पृष्ठभूमि विकिरण से दूषित हो जाते हैं, जिससे मापा जाने वाला C14 का अवशिष्ट स्तर बदल जाता है।

जैसा कि रेनफ्रू ने 1973 में और टेलर ने 1986 में बताया था, रेडियोकार्बन डेटिंग लिब्बी द्वारा अपने सिद्धांत के विकास के दौरान बनाई गई कई अप्रमाणित धारणाओं पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, हाल के वर्षों में C14 की 5,568 वर्षों की अनुमानित अर्ध-आयु के बारे में बहुत चर्चा हुई है। आज, अधिकांश वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि लिब्बी गलत थी और C14 का आधा जीवन वास्तव में लगभग 5,730 वर्ष है। हजारों साल पहले के नमूनों की डेटिंग करते समय 162 वर्षों की विसंगति महत्वपूर्ण हो जाती है।

लेकिन रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार के साथ, लिब्बी को अपनी नई प्रणाली पर पूरा भरोसा हो गया। प्राचीन मिस्र के पुरातात्विक नमूनों की उनकी रेडियोकार्बन डेटिंग पहले ही हो चुकी थी क्योंकि प्राचीन मिस्रवासी अपने कालक्रम के बारे में सावधान थे। दुर्भाग्य से, रेडियोकार्बन विश्लेषण ने बहुत कम आयु बताई, कुछ मामलों में ऐतिहासिक इतिहास के अनुसार 800 वर्ष कम। लेकिन लिब्बी एक चौंकाने वाले निष्कर्ष पर पहुंचे:

"डेटा के वितरण से पता चलता है कि दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत से पहले की प्राचीन मिस्र की ऐतिहासिक तारीखें बहुत अधिक हैं और तीसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत की वास्तविक तारीखों से 500 साल पुरानी हो सकती हैं।"

यह वैज्ञानिक दंभ और पुरातात्विक तरीकों की तुलना में वैज्ञानिक तरीकों की श्रेष्ठता में अंध, लगभग धार्मिक विश्वास का एक उत्कृष्ट मामला है। लिब्बी गलत था; रेडियोकार्बन डेटिंग ने उसे विफल कर दिया था। यह समस्या अब हल हो गई है, लेकिन कार्बन डेटिंग की स्वघोषित प्रतिष्ठा अभी भी इसकी विश्वसनीयता से कहीं अधिक है।

मेरे शोध से पता चलता है कि रेडियोकार्बन डेटिंग में दो गंभीर समस्याएं हैं जो आज भी बड़ी गलतफहमियों का कारण बन सकती हैं। ये हैं (1) नमूनों का संदूषण और (2) भूवैज्ञानिक युगों के दौरान वायुमंडलीय सी14 स्तरों में परिवर्तन।

रेडियोकार्बन डेटिंग मानक.

किसी नमूने की रेडियोकार्बन आयु की गणना करते समय अपनाए गए मानक का मूल्य सीधे परिणामी मूल्य को प्रभावित करता है। प्रकाशित साहित्य के विस्तृत विश्लेषण के परिणामों के आधार पर, यह स्थापित किया गया कि रेडियोकार्बन डेटिंग में कई मानकों का उपयोग किया गया था। उनमें से सबसे प्रसिद्ध एंडरसन मानक (12.5 डीपीएम/जी), लिब्बी मानक (15.3 डीपीएम/जी) और आधुनिक मानक (13.56 डीपीएम/जी) हैं।

फिरौन की नाव से डेटिंग.

फिरौन सेसोस्ट्रिस III की नाव की लकड़ी तीन मानकों के आधार पर रेडियोकार्बन दिनांकित थी। 1949 में लकड़ी की डेटिंग करते समय, मानक (12.5 डीपीएम/जी) के आधार पर, 3700 +/- 50 बीपी वर्ष की रेडियोकार्बन आयु प्राप्त की गई थी। लिब्बी ने बाद में मानक (15.3 डीपीएम/जी) के आधार पर लकड़ी की तिथि निर्धारित की। रेडियोकार्बन युग नहीं बदला है। 1955 में, लिब्बी ने मानक (15.3 डीपीएम/जी) के आधार पर नाव की लकड़ी को फिर से दिनांकित किया और 3621 +/-180 बीपी वर्ष की रेडियोकार्बन आयु प्राप्त की। 1970 में नाव की लकड़ी की डेटिंग करते समय, मानक (13.56 डीपीएम/जी) का उपयोग किया गया था। रेडियोकार्बन आयु लगभग अपरिवर्तित रही और 3640 बीपी वर्ष थी। फिरौन की नाव की डेटिंग पर हम जो तथ्यात्मक डेटा प्रदान करते हैं, उसे वैज्ञानिक प्रकाशनों के संबंधित लिंक का उपयोग करके जांचा जा सकता है।

कीमत का मुद्दा.

व्यावहारिक रूप से फिरौन की नाव की लकड़ी की समान रेडियोकार्बन आयु प्राप्त करना: तीन मानकों के उपयोग के आधार पर 3621-3700 बीपी वर्ष, जिनके मूल्य काफी भिन्न हैं, शारीरिक रूप से असंभव है। मानक (15.3 डीपीएम/जी) के उपयोग से दिनांकित नमूने की आयु स्वतः बढ़ जाती है 998 वर्ष, मानक की तुलना में (13.56 डीपीएम/जी), और द्वारा 1668 मानक (12.5 डीपीएम/जी) की तुलना में वर्ष। इस स्थिति से बाहर निकलने के केवल दो ही रास्ते हैं। मान्यता है कि:

फिरौन सेसोस्ट्रिस III की नाव की लकड़ी की डेटिंग करते समय, मानकों के साथ हेरफेर किया गया था (लकड़ी, घोषणाओं के विपरीत, उसी मानक के आधार पर दिनांकित की गई थी);

फिरौन सेसोस्ट्रिस III की जादुई नाव।

निष्कर्ष।

मानी जाने वाली घटना का सार, जिसे जोड़-तोड़ कहा जाता है, एक शब्द में व्यक्त किया गया है - मिथ्याकरण।

मृत्यु के बाद, C 12 सामग्री स्थिर रहती है, और C 14 सामग्री कम हो जाती है

नमूना संदूषण
मैरी लेविन बताती हैं:

"संदूषण विदेशी मूल के कार्बनिक पदार्थ के नमूने में उपस्थिति है जो नमूना सामग्री के साथ नहीं बना था।"

रेडियोकार्बन डेटिंग के प्रारंभिक काल की कई तस्वीरें वैज्ञानिकों को नमूने एकत्र करते या संसाधित करते समय सिगरेट पीते हुए दिखाती हैं। उनमें से बहुत होशियार नहीं! जैसा कि रेनफ्रू बताते हैं, "जब आपके नमूने विश्लेषण के लिए तैयार हो रहे हों तो उन पर एक चुटकी राख डालें और आपको उस तम्बाकू की रेडियोकार्बन आयु मिल जाएगी जिससे आपकी सिगरेट बनाई गई थी।"

हालाँकि ऐसी पद्धतिगत अक्षमता को आज भी अस्वीकार्य माना जाता है, पुरातात्विक नमूने अभी भी संदूषण से ग्रस्त हैं। टेलर (1987) के लेख में ज्ञात प्रकार के प्रदूषण और उन्हें नियंत्रित करने के तरीकों पर चर्चा की गई है। वह संदूषकों को चार मुख्य श्रेणियों में विभाजित करता है: 1) भौतिक रूप से हटाने योग्य, 2) एसिड-घुलनशील, 3) क्षार-घुलनशील, 4) विलायक-घुलनशील। ये सभी संदूषक, यदि समाप्त नहीं किए गए, तो नमूने की आयु के प्रयोगशाला निर्धारण को बहुत प्रभावित करते हैं।

एक्सेलेरेटर मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एएमएस) विधि के आविष्कारकों में से एक एच. ई. गोव ने रेडियोकार्बन ने ट्यूरिन के कफन की तिथि बताई। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि कफन बनाने के लिए इस्तेमाल किए गए कपड़े के रेशे 1325 के हैं।

हालाँकि गोव और उनके सहकर्मी अपने दृढ़ संकल्प की प्रामाणिकता में काफी आश्वस्त हैं, कई, स्पष्ट कारणों से, ट्यूरिन के कफन की उम्र को अधिक सम्मानजनक मानते हैं। गोव और उनके सहयोगियों ने सभी आलोचकों को उचित प्रतिक्रिया दी, और अगर मुझे कोई विकल्प चुनना पड़ा, तो मैं यह कहने का साहस करूंगा कि ट्यूरिन के कफन की वैज्ञानिक डेटिंग संभवतः सटीक है। लेकिन किसी भी तरह से, इस विशेष परियोजना पर जो आलोचना का तूफान आया है, वह दिखाता है कि कार्बन डेटिंग त्रुटि कितनी महंगी हो सकती है, और कुछ वैज्ञानिक इस पद्धति पर कितने संदिग्ध हैं।

यह तर्क दिया गया कि नमूने युवा कार्बनिक कार्बन से दूषित हो सकते हैं; सफाई के तरीकों में आधुनिक संदूषकों के अंश छूट गए होंगे। ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय के रॉबर्ट हेजेस ने यह नोट किया है

"एक छोटी सी व्यवस्थित त्रुटि को पूरी तरह से खारिज नहीं किया जा सकता है।"

मुझे आश्चर्य है कि क्या वह शेल्फ़र्ड लकड़ी के नमूने पर विभिन्न प्रयोगशालाओं द्वारा प्राप्त तारीखों में विसंगति को "छोटी व्यवस्थित त्रुटि" कहेंगे? क्या ऐसा नहीं लगता कि हमें एक बार फिर वैज्ञानिक बयानबाजी से यह विश्वास दिलाकर मूर्ख बनाया जा रहा है कि मौजूदा तरीके उत्तम हैं?

ट्यूरिन के कफन की डेटिंग के संबंध में लियोनसियो गार्ज़ा-वाल्डेज़ निश्चित रूप से यह राय रखते हैं। गारज़ा-वाल्डेज़ के अनुसार, सभी प्राचीन ऊतक जीवाणु गतिविधि के परिणामस्वरूप बायोप्लास्टिक फिल्म से ढके हुए हैं, जो रेडियोकार्बन विश्लेषक को भ्रमित करता है। वास्तव में, ट्यूरिन का कफन 2000 वर्ष पुराना हो सकता है, क्योंकि इसकी रेडियोकार्बन डेटिंग को निश्चित नहीं माना जा सकता है। आगे के शोध की आवश्यकता है. यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि गोव (हालाँकि वह गार्ज़ा-वाल्डेज़ से असहमत हैं) इस बात से सहमत हैं कि ऐसी आलोचना के लिए नए शोध की आवश्यकता है।

पृथ्वी के वायुमंडल, जलमंडल और जीवमंडल में रेडियोकार्बन चक्र (14C)।

पृथ्वी के वायुमंडल में स्तर C14
लिब्बी के "एक साथ सिद्धांत" के अनुसार, किसी भी भौगोलिक क्षेत्र में C14 का स्तर पूरे भूवैज्ञानिक इतिहास में स्थिर रहता है। यह आधार इसके प्रारंभिक विकास में रेडियोकार्बन डेटिंग की विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण था। दरअसल, अवशिष्ट C14 स्तरों को विश्वसनीय रूप से मापने के लिए, आपको यह जानना होगा कि मृत्यु के समय शरीर में इस आइसोटोप की कितनी मात्रा मौजूद थी। लेकिन रेनफ्रू के अनुसार यह आधार गलत है:

"हालाँकि, अब यह ज्ञात है कि रेडियोकार्बन और साधारण C12 का आनुपातिक अनुपात समय के साथ स्थिर नहीं रहा और 1000 ईसा पूर्व से पहले विचलन इतना बड़ा है कि रेडियोकार्बन की तारीखें वास्तविकता से स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकती हैं।"

डेंड्रोलॉजिकल अध्ययन (पेड़ के छल्लों का अध्ययन) स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि पृथ्वी के वायुमंडल में C14 का स्तर पिछले 8,000 वर्षों में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के अधीन रहा है। इसका मतलब यह है कि लिब्बी ने एक गलत स्थिरांक चुना और उसका शोध गलत धारणाओं पर आधारित था।

संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण-पश्चिमी क्षेत्रों में उगने वाला कोलोराडो पाइन कई हज़ार साल पुराना हो सकता है। कुछ पेड़ जो आज भी जीवित हैं, उनका जन्म 4,000 साल पहले हुआ था। इसके अलावा, उन स्थानों से एकत्र किए गए लॉग का उपयोग करके जहां ये पेड़ उगते हैं, ट्री-रिंग रिकॉर्ड को अगले 4,000 वर्षों तक बढ़ाना संभव है। डेंड्रोलॉजिकल अनुसंधान के लिए उपयोगी अन्य लंबे समय तक जीवित रहने वाले पेड़ों में ओक और कैलिफ़ोर्निया रेडवुड शामिल हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, हर साल एक जीवित पेड़ के तने के कटे हिस्से पर एक नया विकास वलय उगता है। ग्रोथ रिंग्स को गिनकर आप पेड़ की उम्र का पता लगा सकते हैं। यह मान लेना तर्कसंगत है कि 6000 वर्ष पुराने वृक्ष वलय में C14 का स्तर आधुनिक वातावरण में C14 के स्तर के समान होगा। लेकिन यह सच नहीं है.

उदाहरण के लिए, वृक्ष छल्लों के विश्लेषण से पता चला कि 6,000 साल पहले पृथ्वी के वायुमंडल में C14 का स्तर अब की तुलना में काफी अधिक था। तदनुसार, डेंड्रोलॉजिकल विश्लेषण के आधार पर, इस युग के रेडियोकार्बन नमूने वास्तव में उनकी तुलना में काफी कम उम्र के पाए गए। हंस सुइस के काम के लिए धन्यवाद, विभिन्न समयावधियों में वातावरण में इसके उतार-चढ़ाव की भरपाई के लिए C14 स्तर सुधार चार्ट संकलित किए गए थे। हालाँकि, इससे 8,000 वर्ष से अधिक पुराने नमूनों की रेडियोकार्बन डेटिंग की विश्वसनीयता काफी कम हो गई। हमारे पास इस तिथि से पहले वायुमंडल की रेडियोकार्बन सामग्री पर कोई डेटा नहीं है।

नेशनल इलेक्ट्रोस्टैटिक्स कॉरपोरेशन द्वारा निर्मित एरिज़ोना विश्वविद्यालय (टक्सन, एरिज़ोना, यूएसए) का एक्सेलेरेटर मास स्पेक्ट्रोमीटर: ए - आरेख, बी - नियंत्रण कक्ष और सी¯ आयन स्रोत, सी - एक्सेलेरेटर टैंक, डी - कार्बन आइसोटोप डिटेक्टर। फोटो जे.एस. द्वारा बुर्रा

"खराब" परिणाम?

जब स्थापित "उम्र" अपेक्षा से भिन्न होती है, तो शोधकर्ता तुरंत डेटिंग परिणाम को अमान्य घोषित करने का एक कारण ढूंढ लेते हैं। इस पश्च साक्ष्य के व्यापक प्रसार से पता चलता है कि रेडियोमेट्रिक डेटिंग में गंभीर समस्याएं हैं। वुडमोरप्पे उन युक्तियों के सैकड़ों उदाहरण देते हैं जिनका उपयोग शोधकर्ता "अनुचित" आयु मूल्यों को समझाने की कोशिश करते समय करते हैं।

इसलिए, वैज्ञानिकों ने जीवाश्म अवशेषों की आयु को संशोधित किया है आस्ट्रेलोपिथेकस रैमिडस। 9 जिन परतों में ये जीवाश्म पाए गए थे, उनके निकटतम बेसाल्ट के अधिकांश नमूने आर्गन-आर्गन विधि द्वारा लगभग 23 मिलियन वर्ष पुराने दिखाए गए हैं। वैश्विक विकासवादी योजना में जीवाश्मों के स्थान की उनकी समझ के आधार पर लेखकों ने निर्णय लिया कि यह आंकड़ा "बहुत अधिक" था। उन्होंने बेसाल्ट को देखा जो जीवाश्मों से दूर स्थित था और, 26 में से 17 नमूनों का चयन करके, 4.4 मिलियन वर्ष की स्वीकार्य अधिकतम आयु के साथ सामने आए। शेष नौ नमूनों में फिर से बहुत अधिक उम्र दिखाई दी, लेकिन प्रयोगकर्ताओं ने फैसला किया कि मामला चट्टान के संदूषण के कारण था और इन आंकड़ों को खारिज कर दिया। इस प्रकार, रेडियोमेट्रिक डेटिंग पद्धतियां वैज्ञानिक हलकों में प्रमुख "लंबे युग" के विश्वदृष्टिकोण से काफी प्रभावित होती हैं।

ऐसी ही एक कहानी प्राइमेट खोपड़ी की उम्र स्थापित करने से जुड़ी है (इस खोपड़ी को नमूना केएनएम-ईआर 1470 के रूप में जाना जाता है)। 10, 11 सर्वप्रथम 212-230 मिलियन वर्ष का परिणाम प्राप्त हुआ, जो, जीवाश्मों पर आधारित,गलत पाया गया ("उस समय वहां कोई लोग नहीं थे"), जिसके बाद इस क्षेत्र में ज्वालामुखीय चट्टानों की आयु स्थापित करने का प्रयास किया गया। कुछ साल बाद, कई अलग-अलग शोध परिणामों के प्रकाशन के बाद, वे 2.9 मिलियन वर्षों के आंकड़े पर "सहमत" हुए (हालांकि इन अध्ययनों में "अच्छे" परिणामों को "बुरे" से अलग करना भी शामिल था - जैसा कि मामले में) आस्ट्रेलोपिथेकस रैमिडस)।

मानव विकास के बारे में पूर्वकल्पित विचारों के आधार पर, शोधकर्ता इस विचार पर सहमत नहीं हो सके कि खोपड़ी 1470 "इतनी पुरानी।" अफ्रीका में सुअर के जीवाश्मों का अध्ययन करने के बाद, मानवविज्ञानियों ने तुरंत विश्वास कर लिया कि खोपड़ी 1470 वास्तव में बहुत छोटा। वैज्ञानिक समुदाय द्वारा इस राय को स्थापित करने के बाद, चट्टानों के आगे के अध्ययन ने इस खोपड़ी की रेडियोमेट्रिक आयु को और कम कर दिया - 1.9 मिलियन वर्ष - और फिर से डेटा पाया गया कि "पुष्टि" की गई एक औरसंख्या। यह "रेडियोमेट्रिक डेटिंग गेम" है...

हम यह दावा नहीं करते कि विकासवादियों ने सभी डेटा को अपने लिए सबसे सुविधाजनक परिणाम में फिट करने की साजिश रची। निःसंदेह, सामान्यतः ऐसा नहीं होता है। समस्या अलग है: सभी अवलोकन संबंधी डेटा को विज्ञान में प्रमुख प्रतिमान के अनुरूप होना चाहिए। यह प्रतिमान - या यूं कहें कि अणु से मनुष्य तक के विकास के लाखों वर्षों में विश्वास - चेतना में इतनी दृढ़ता से स्थापित है कि कोई भी खुद को इस पर सवाल उठाने की अनुमति नहीं देता है; इसके विपरीत, वे विकास के "तथ्य" के बारे में बात करते हैं। यह इस प्रतिमान के अंतर्गत है अवश्यबिल्कुल सभी अवलोकनों में फिट बैठता है। परिणामस्वरूप, जो शोधकर्ता जनता के सामने "उद्देश्यपूर्ण और निष्पक्ष वैज्ञानिक" प्रतीत होते हैं, वे अनजाने में उन टिप्पणियों को चुन लेते हैं जो विकासवाद में विश्वास के अनुरूप हैं।

हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि अतीत सामान्य प्रायोगिक अनुसंधान (वर्तमान में किए गए प्रयोगों की एक श्रृंखला) के लिए दुर्गम है। वैज्ञानिक उन घटनाओं के साथ प्रयोग नहीं कर सकते जो एक बार घटित हो चुकी हैं। यह चट्टानों की उम्र नहीं है जिसे मापा जाता है - आइसोटोप की सांद्रता को मापा जाता है, और उन्हें उच्च सटीकता के साथ मापा जा सकता है। लेकिन "उम्र" अतीत के बारे में धारणाओं को ध्यान में रखते हुए निर्धारित की जाती है, जिसे साबित नहीं किया जा सकता है।

हमें अय्यूब के लिए कहे गए परमेश्वर के शब्दों को हमेशा याद रखना चाहिए: “जब मैंने पृथ्वी की नींव रखी तब तुम कहाँ थे?”(अय्यूब 38:4)

जो लोग अलिखित इतिहास से निपटते हैं वे वर्तमान में जानकारी एकत्र करते हैं और इस प्रकार अतीत का पुनर्निर्माण करने का प्रयास करते हैं। साथ ही, साक्ष्य की आवश्यकताओं का स्तर अनुभवजन्य विज्ञान, जैसे भौतिकी, रसायन विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान, शरीर विज्ञान, आदि की तुलना में बहुत कम है।

विलियम ( विलियम्स), पर्यावरण में रेडियोधर्मी तत्वों के परिवर्तनों के विशेषज्ञ, ने आइसोटोप डेटिंग विधियों में 17 दोषों की पहचान की (इस डेटिंग के परिणामों के आधार पर, तीन बहुत सम्मानजनक कार्य प्रकाशित हुए, जिससे लगभग पृथ्वी की आयु निर्धारित करना संभव हो गया) 4.6 अरब वर्ष)। 12 जॉन वुडमोरप्पे इन डेटिंग विधियों के तीखे आलोचक हैं 8 और सैकड़ों संबंधित मिथकों को उजागर करता है। उनका तर्क है कि "खराब" डेटा को फ़िल्टर करने के बाद बचे कुछ "अच्छे" परिणामों को एक भाग्यशाली संयोग द्वारा आसानी से समझाया जा सकता है।

"आपको कौन सी उम्र पसंद है?"

रेडियोआइसोटोप प्रयोगशालाओं द्वारा प्रस्तुत प्रश्नावली में आम तौर पर पूछा जाता है, "आपको क्या लगता है कि इस नमूने की उम्र क्या होनी चाहिए?" लेकिन ये सवाल क्या है? यदि डेटिंग तकनीक बिल्कुल विश्वसनीय और वस्तुनिष्ठ होती तो इसकी कोई आवश्यकता नहीं होती। ऐसा शायद इसलिए है क्योंकि प्रयोगशालाएँ असामान्य परिणामों की व्यापकता से अवगत हैं और इसलिए यह पता लगाने की कोशिश कर रही हैं कि उन्हें जो डेटा मिल रहा है वह कितना "अच्छा" है।

रेडियोमेट्रिक डेटिंग विधियों का परीक्षण

यदि रेडियोमेट्रिक डेटिंग विधियां वास्तव में चट्टानों की उम्र का निष्पक्ष निर्धारण कर सकती हैं, तो वे उन स्थितियों में भी काम करेंगी जहां हमें सटीक उम्र पता है; इसके अलावा, विभिन्न विधियाँ सुसंगत परिणाम देंगी।

डेटिंग विधियों को ज्ञात आयु की वस्तुओं के लिए विश्वसनीय परिणाम दिखाने चाहिए

ऐसे कई उदाहरण हैं जहां रेडियोमेट्रिक डेटिंग विधियों ने चट्टानों की उम्र को गलत तरीके से स्थापित किया है (यह उम्र पहले से ही ज्ञात थी)। ऐसा ही एक उदाहरण न्यूजीलैंड में माउंट नगौरुहो से बहने वाले पांच एंडेसिटिक लावा की पोटेशियम-आर्गन "डेटिंग" है। हालाँकि यह ज्ञात था कि लावा 1949 में एक बार, 1954 में तीन बार और 1975 में एक बार फिर प्रवाहित हुआ था, "स्थापित आयु" 0.27 से 3.5 मिलियन वर्ष तक थी।

उसी पूर्वव्यापी विधि ने निम्नलिखित स्पष्टीकरण को जन्म दिया: जब चट्टान कठोर हो गई, तो मैग्मा (पिघली हुई चट्टान) के कारण उसमें "अतिरिक्त" आर्गन बचा हुआ था। धर्मनिरपेक्ष वैज्ञानिक साहित्य कई उदाहरण प्रदान करता है कि कैसे ज्ञात ऐतिहासिक युग की चट्टानों की डेटिंग करते समय अतिरिक्त आर्गन "अतिरिक्त लाखों वर्ष" का कारण बनता है। 14 अतिरिक्त आर्गन का स्रोत पृथ्वी के मेंटल का ऊपरी भाग प्रतीत होता है, जो सीधे पृथ्वी की पपड़ी के नीचे स्थित है। यह "युवा पृथ्वी" सिद्धांत के साथ काफी सुसंगत है - आर्गन के पास बहुत कम समय था, उसके पास रिलीज़ होने का समय ही नहीं था। लेकिन अगर आर्गन की अधिकता के कारण चट्टानों के डेटिंग में ऐसी गंभीर त्रुटियां हुईं प्रसिद्धउम्र, डेटिंग करते समय हमें उसी पद्धति पर भरोसा क्यों करना चाहिए जिसकी उम्र मायने रखती है अज्ञात?!

अन्य विधियाँ - विशेष रूप से आइसोक्रोन का उपयोग - प्रारंभिक स्थितियों के बारे में विभिन्न परिकल्पनाएँ शामिल करती हैं; लेकिन वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ऐसे "विश्वसनीय" तरीकों से भी "खराब" परिणाम आते हैं। यहां फिर से, डेटा का चुनाव किसी विशेष नस्ल की उम्र के बारे में शोधकर्ता की धारणा पर आधारित है।

डॉ. स्टीव ऑस्टिन (स्टीव ऑस्टिन)एक भूविज्ञानी, ने ग्रांड कैन्यन की निचली परतों और घाटी के किनारे पर लावा प्रवाह से बेसाल्ट के नमूने लिए। 17 विकासवादी तर्क के अनुसार, घाटी के किनारे का बेसाल्ट गहराई के बेसाल्ट से एक अरब वर्ष छोटा होना चाहिए। रूबिडियम-स्ट्रोंटियम आइसोक्रोन डेटिंग का उपयोग करके मानक प्रयोगशाला आइसोटोप विश्लेषण से पता चला है कि लावा प्रवाह अपेक्षाकृत हाल ही में 270 मिलियन वर्ष पहले हुआ था। पुरानेग्रांड कैन्यन की गहराई से बेसाल्ट - जो, निश्चित रूप से, बिल्कुल असंभव है!

पद्धति संबंधी समस्याएं

प्रारंभ में, लिब्बी का विचार निम्नलिखित परिकल्पनाओं पर आधारित था:

1. 14C ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव में वायुमंडल की ऊपरी परतों में बनता है, फिर वायुमंडल में मिश्रित होकर कार्बन डाइऑक्साइड का हिस्सा बन जाता है। इसके अलावा, वायुमंडल की विविधता और आइसोटोप के क्षय के बावजूद, वायुमंडल में 14C का प्रतिशत स्थिर है और समय या स्थान पर निर्भर नहीं करता है।
2. रेडियोधर्मी क्षय की दर एक स्थिरांक है, जिसे 5568 वर्षों के आधे जीवन द्वारा मापा जाता है (यह माना जाता है कि इस दौरान 14C आइसोटोप का आधा भाग 14N में परिवर्तित हो जाता है)।
3. पशु और पौधे जीव अपने शरीर का निर्माण वायुमंडल से निकाले गए कार्बन डाइऑक्साइड से करते हैं, और जीवित कोशिकाओं में 14C आइसोटोप का वही प्रतिशत होता है जो वायुमंडल में पाया जाता है।
4. किसी जीव की मृत्यु पर, उसकी कोशिकाएँ कार्बन चयापचय चक्र छोड़ देती हैं, लेकिन 14C आइसोटोप के परमाणु रेडियोधर्मी क्षय के घातीय नियम के अनुसार स्थिर 12C आइसोटोप के परमाणुओं में परिवर्तित होते रहते हैं, जो हमें बीते हुए समय की गणना करने की अनुमति देता है। जीव की मृत्यु के बाद से. इस समय को "रेडियोकार्बन युग" (या संक्षेप में "आरयू युग") कहा जाता है।

इस सिद्धांत में, जैसे-जैसे सामग्री एकत्रित होती गई, प्रति-उदाहरण होने लगे: हाल ही में मृत जीवों का विश्लेषण कभी-कभी बहुत प्राचीन आयु देता है, या, इसके विपरीत, एक नमूने में आइसोटोप की इतनी बड़ी मात्रा होती है कि गणना एक नकारात्मक आरयू आयु देती है। कुछ स्पष्ट रूप से प्राचीन वस्तुओं की आरयू आयु कम थी (ऐसी कलाकृतियों को देर से नकली घोषित किया गया था)। नतीजतन, यह पता चला कि आरयू-आयु हमेशा उन मामलों में सही उम्र के साथ मेल नहीं खाती है जहां सही उम्र सत्यापित की जा सकती है। ऐसे तथ्य उन मामलों में उचित संदेह पैदा करते हैं जहां एक्स-रे पद्धति का उपयोग अज्ञात आयु की कार्बनिक वस्तुओं की तारीख तय करने के लिए किया जाता है, और एक्स-रे डेटिंग को सत्यापित नहीं किया जा सकता है। उम्र के गलत निर्धारण के मामलों को लिब्बी के सिद्धांत की निम्नलिखित प्रसिद्ध कमियों द्वारा समझाया गया है (इन और अन्य कारकों का विश्लेषण एम. एम. पोस्टनिकोव की पुस्तक में किया गया है) "प्राचीन विश्व के कालक्रम का एक महत्वपूर्ण अध्ययन, 3 खंडों में",— एम.: क्राफ्ट+लीन, 2000, खंड 1 में, पृ. 311-318, 1978 में लिखा गया):

1. वायुमंडल में 14C के प्रतिशत में परिवर्तनशीलता. 14C सामग्री ब्रह्मांडीय कारक (सौर विकिरण की तीव्रता) और स्थलीय कारक (प्राचीन कार्बनिक पदार्थों के दहन और क्षय के कारण वायुमंडल में "पुराने" कार्बन का प्रवेश, रेडियोधर्मिता के नए स्रोतों का उद्भव, और) पर निर्भर करती है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव)। इस पैरामीटर में 20% परिवर्तन से लगभग 2 हजार वर्ष की आरयू-आयु में त्रुटि होती है।
2. वायुमंडल में 14C का समान वितरण सिद्ध नहीं हुआ है. वायुमंडलीय मिश्रण की दर विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में 14C सामग्री में महत्वपूर्ण अंतर की संभावना को बाहर नहीं करती है।
3. आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय की दर सटीक रूप से निर्धारित नहीं की जा सकती है. इसलिए, लिब्बी के समय से, आधिकारिक संदर्भ पुस्तकों के अनुसार 14सी का आधा जीवन सौ वर्षों तक "बदल गया" है, यानी कुछ प्रतिशत (यह आरयू-आयु में डेढ़ साल के बदलाव से मेल खाता है) सौ साल)। यह सुझाव दिया गया है कि आधा जीवन मूल्य उन प्रयोगों पर काफी हद तक (कुछ प्रतिशत के भीतर) निर्भर करता है जिनमें यह निर्धारित किया जाता है।
4. कार्बन समस्थानिक पूर्णतः समतुल्य नहीं हैं , कोशिका झिल्ली उनका चयनात्मक रूप से उपयोग कर सकती है: कुछ 14C को अवशोषित करते हैं, कुछ, इसके विपरीत, इससे बचते हैं। चूँकि 14C का प्रतिशत नगण्य है (14C का एक परमाणु से 12C के 10 अरब परमाणु), यहां तक ​​कि एक कोशिका की थोड़ी सी समस्थानिक चयनात्मकता भी आरयू आयु में एक बड़े बदलाव की ओर ले जाती है (10% उतार-चढ़ाव से लगभग 600 वर्षों की त्रुटि होती है) .
5. किसी जीव की मृत्यु के बाद उसके ऊतक आवश्यक रूप से कार्बन चयापचय नहीं छोड़ते , क्षय और प्रसार की प्रक्रियाओं में भाग लेना।
6. किसी आइटम की 14सी सामग्री एक समान नहीं हो सकती है. लिब्बी के समय से, रेडियोकार्बन भौतिक विज्ञानी एक नमूने की आइसोटोप सामग्री निर्धारित करने में बहुत सटीक हो गए हैं; वे यहां तक ​​दावा करते हैं कि वे आइसोटोप के अलग-अलग परमाणुओं को गिनने में सक्षम हैं। बेशक, ऐसी गणना केवल एक छोटे नमूने के लिए ही संभव है, लेकिन इस मामले में सवाल उठता है - यह छोटा नमूना संपूर्ण वस्तु का कितना सटीक प्रतिनिधित्व करता है? इसमें आइसोटोप की मात्रा कितनी एक समान है? आख़िरकार, कुछ प्रतिशत की त्रुटियाँ आरयू-युग में शताब्दी-लंबे परिवर्तनों का कारण बनती हैं।

सारांश
रेडियोकार्बन डेटिंग एक विकसित वैज्ञानिक पद्धति है। हालाँकि, इसके विकास के हर चरण में, वैज्ञानिकों ने बिना शर्त इसकी समग्र विश्वसनीयता का समर्थन किया और अनुमानों या विश्लेषण की विधि में गंभीर त्रुटियों का खुलासा करने के बाद ही चुप हो गए। त्रुटियों में आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए क्योंकि एक वैज्ञानिक को उन चरों की संख्या को ध्यान में रखना चाहिए: वायुमंडलीय उतार-चढ़ाव, पृष्ठभूमि विकिरण, जीवाणु विकास, प्रदूषण और मानवीय त्रुटि।

एक प्रतिनिधि पुरातात्विक सर्वेक्षण के भाग के रूप में, रेडियोकार्बन डेटिंग अत्यंत महत्वपूर्ण है; इसे सिर्फ सांस्कृतिक और ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य में रखने की जरूरत है। क्या किसी वैज्ञानिक को विरोधाभासी पुरातात्विक साक्ष्यों को सिर्फ इसलिए खारिज करने का अधिकार है क्योंकि उसकी कार्बन डेटिंग एक अलग उम्र का संकेत देती है? क्या यह खतरनाक है। वास्तव में, कई मिस्रविज्ञानियों ने लिब्बी के सुझाव का समर्थन किया कि पुराने साम्राज्य का कालक्रम गलत था क्योंकि यह "वैज्ञानिक रूप से सिद्ध" हो चुका था। लिब्बी वास्तव में गलत थी।

रेडियोकार्बन डेटिंग अन्य डेटा के पूरक के रूप में उपयोगी है और यही इसकी ताकत है। लेकिन जब तक वह दिन नहीं आता जब सभी चर नियंत्रण में हैं और सभी त्रुटियां समाप्त हो जाती हैं, रेडियोकार्बन डेटिंग पुरातात्विक स्थलों पर अंतिम शब्द नहीं होगा।
सूत्रों का कहना है
के. हैम, डी. सरफती, के. वीलैंड, एड की पुस्तक का अध्याय। डी. बैटन "उत्तरों की पुस्तक: विस्तारित और अद्यतन"
ग्राहम हैनकॉक: देवताओं के नक्शेकदम। एम., 2006. पीपी. 692-707.