Karbon analizinden daha doğru olan şey nedir? Radyokarbon tarihleme

Ansiklopedik YouTube

1 / 5

Radyokarbon tarihleme, bölüm 1

Radyokarbon tarihleme, bölüm 2

Radyoizotop tarihleme: tekniğin temelleri güvenilir mi?

Torino Kefeni - radyokarbon tarihleme

Antikythera Mekanizması: Gerçek ve Kurgu

Altyazılar

Bu videoda öncelikle karbon-14'ün nasıl ortaya çıktığına ve tüm canlılara nasıl nüfuz ettiğine odaklanmak istiyorum. Ve sonra, ya bu videoda ya da gelecek videolarda, tarihlendirme için nasıl kullanıldığı hakkında konuşacağız, yani bu kemiğin 12.000 yaşında olduğunu ya da bu kişinin 18.000 yıl önce öldüğünü keşfetmek için nasıl kullanılabileceğinden bahsedeceğiz. herhangi bir şey. Haydi Dünya'yı çizelim. Bu Dünya'nın yüzeyidir. Daha doğrusu sadece küçük bir kısmı. Daha sonra Dünya'nın atmosferi gelir. Sarıya boyayacağım. İşte bu atmosfere sahibiz. Hadi imzalayalım. Ve %78'i, atmosferimizdeki en yaygın element nitrojendir. %78'i nitrojendir. Bunu yazacağım: "nitrojen". Sembolü N'dir. 7 protonu ve 7 nötronu vardır. Yani atom kütlesi yaklaşık 14'tür. Ve nitrojenin en yaygın izotopu... Bir kimya videosunda izotop kavramını tartışıyoruz. Bir izotopta protonlar onun hangi element olduğunu belirler. Ancak bu sayı mevcut nötron sayısına bağlı olarak değişebilir. Belirli bir elementin bu şekilde farklılık gösteren varyantlarına izotoplar denir. Bunları tek bir unsurun versiyonları olarak düşünüyorum. Her durumda, bir atmosfere ve güneşimizden yayılan sözde kozmik radyasyona sahibiz, ancak bu aslında radyasyon değildir. Bunlar kozmik parçacıklardır. Bunları hidrojen çekirdekleriyle aynı olan tek protonlar olarak düşünebilirsiniz. Helyum çekirdeğiyle aynı şey olan alfa parçacıkları da olabilirler. Bazen elektronlar da vardır. Geliyorlar, sonra atmosferimizin bileşenleriyle çarpışıyorlar ve aslında nötronlar oluşturuyorlar. Böylece nötronlar üretilir. Bir nötronu küçük n harfiyle gösterelim, o zaman 1 onun kütle numarasıdır. Burada proton olmadığı için hiçbir şey yazmıyoruz. 7 protonun olduğu nitrojenin aksine. Yani, kesin olarak konuşursak, bir unsur değildir. Atomaltı bir parçacık. Böylece nötronlar oluşur. Ve arada sırada... Kabul edelim ki bu pek de tipik bir tepki gibi görünmüyor. Ancak ara sıra bu nötronlardan biri belirli bir şekilde nitrojen-14 atomuyla çarpışır. Nitrojen protonlarından birini devre dışı bırakır ve aslında onun yerini alır. Şimdi açıklayacağım. Protonlardan birini devre dışı bırakır. Şimdi yedi proton yerine 6 tane alıyoruz. Ancak bu 14 sayısı 13'e değişmeyecek çünkü bir yer değiştirme meydana geldi. Yani burada 14 tane kalacak ama şimdi sadece 6 proton kaldığı için tanım gereği bu artık nitrojen değil. Artık karbon var. Ve nakavt edilen proton yayılacak. Bunu farklı bir renge boyayacağım. Bu bir artı. Uzaya yayılan bir proton... Hidrojen 1 diyebilirsiniz. Bir şekilde bir elektronu çekebiliyor. Eğer elektron kazanmazsa, basitçe bir hidrojen iyonu, pozitif bir iyon veya bir hidrojen çekirdeği olacaktır. Bu süreç - tipik bir olay değil ama zaman zaman oluyor - karbon-14 bu şekilde oluşuyor. İşte karbon-14. Temel olarak bunu, protonlardan birinin bir nötronun yerini aldığı nitrojen-14 olarak düşünebilirsiniz. İlginç olan, atmosferimizde çok büyük miktarlarda değil, gözle görülür miktarlarda sürekli oluşmasıdır. Bunu yazacağım. Sürekli oluşum. İyi. Şimdi... Açık olmanı istiyorum. Periyodik tabloya bakalım. Tanım gereği karbonun 6 protonu vardır, ancak karbonun tipik, en yaygın izotopu karbon-12'dir. Karbon-12 en yaygın olanıdır. Vücudumuzdaki karbonun çoğu karbon-12'dir. Ancak ilginç olan, az miktarda karbon-14 üretmesi ve daha sonra karbon-14'ün oksijenle birleşerek karbondioksit oluşturabilmesidir. Karbondioksit daha sonra atmosfere ve okyanusa emilir. Bitkiler tarafından alınabilir. İnsanlar karbon tutumundan bahsettiklerinde aslında güneş ışığından gelen enerjiyi kullanarak karbon gazını yakalayıp onu organik dokuya dönüştürmekten bahsediyorlar. Yani sürekli olarak karbon-14 yaratılıyor. Okyanuslardadır, havadadır. Tüm atmosfere karışıyor. Yazalım: okyanuslar, hava. Daha sonra bitkilere giriyor. Bitkiler aslında gaz halinde yakalanıp, deyim yerindeyse katı formda, canlı dokuya aktarılan bu sabit karbondan oluşur. Örneğin ahşabın yapıldığı şey budur. Karbon bitkilerde bulunur ve daha sonra bitkileri yiyenlere ulaşır. Biz olabiliriz. Bu neden ilginç? Mekanizmayı daha önce açıklamıştım, karbon-12 en yaygın izotop olsa da yaşamımız boyunca vücudumuzun bir kısmında karbon-14 birikir. İlginç olan şu ki, bu karbon-14'ü yalnızca hayattayken ve yemek yerken alabilirsiniz. Çünkü öldüğünüzde ve yeraltına gömüldüğünüzde, karbon-14 artık dokularınızın bir parçası olamaz çünkü artık karbon-14 içeren hiçbir şey yemiyorsunuz. Ve öldüğünüzde artık karbon-14 takviyesi alamazsınız. Ve ölüm anında sahip olduğunuz karbon-14, β-bozunması yoluyla bozunacak - bunu daha önce incelemiştik - tekrar nitrojen-14'e dönüşecek. Yani süreç geriye doğru gidiyor. Böylece nitrojen-14'e bozunur ve β bozunması bir elektron ve bir anti-nötrino açığa çıkarır. Şimdi ayrıntılara girmeyeceğim. Esasında burada olan budur. Nötronlardan biri protona dönüşür ve reaksiyon sırasında bunu yayar. Bu neden ilginç? Dediğim gibi, yaşadığınız sürece karbon-14 geliyor. Karbon-14 sürekli bozunuyor. Ama bir kez gittiğinizde ve artık bitki tüketmediğinizde ya da atmosferi solumadığınızda, eğer kendiniz bir bitkiyseniz, havadan karbon alıyorsanız - bitkiler de zaten budur... Bir bitki öldüğünde Artık atmosferdeki karbondioksiti tüketmiyor veya onu kumaşa dahil etmiyor. Bu kumaştaki karbon-14 “donmuş”. Daha sonra belli bir hızla parçalanır. Daha sonra yaratığın ne kadar zaman önce öldüğünü belirlemek için kullanılabilir. Bunun gerçekleşme hızı, yani karbon-14'ün yarısı yok olana veya yarı yarıya parçalanana kadar bozunma hızı yaklaşık 5.730 yıldır. Buna yarı ömür denir. Bunu diğer videolarımızda konuşuyoruz. Buna yarı ömür denir. Bunu anlamanı istiyorum. Hangi yarısının kaybolduğu bilinmiyor. Bu olasılıksal bir kavramdır. Bu 5.730 yıl içinde yalnızca soldaki karbon-14'ün tamamının bozunacağını ve sağdaki karbon-14'ün tamamının bozunmayacağını varsayabilirsiniz. Temel olarak bu, herhangi bir karbon-14 atomunun 5.730 yıl içinde nitrojen-14'e bozunma şansının yüzde 50 olduğu anlamına geliyor. Yani 5.730 yıl sonra bunların yaklaşık yarısı çürüyecek. Neden önemlidir? Tüm canlıların dokularında, yapı maddesi olarak belli miktarda karbon-14 bulunduğunu bilseniz ve sonra bir miktar kemik bulursanız... Diyelim ki bir arkeolojik kazı sırasında bir kemik buldunuz. Çevrenizdeki canlıların karbon-14'ünün yarısı bu kemikte var diyeceksiniz. Bu kemiğin 5.730 yaşında olduğunu varsaymak son derece mantıklı olacaktır. Daha da derine inip başka bir kemik bulursan daha da iyi olur. Belki birkaç metre daha derinde olabilir. Ve bir canlıda bulunması gereken karbon-14'ün 1/4'ünü içerdiğini göreceksiniz. Peki kaç yaşında? Sadece 1/4 karbon-14 ise 2 yarılanma ömründen geçmiştir. Bir yarılanma ömründen sonra geriye 1/2 karbon kalır. Daha sonra ikinci yarılanma ömründen sonra bunun yarısı da nitrojen-14'e dönüşecektir. Yani burada 2 yarı ömür meydana gelmiş, yani 2 çarpı 5.730 yıl. Öğenin yaşıyla ilgili sonuç ne olabilir? Artı veya eksi 11.460 yıl. Amara.org topluluğunun altyazıları

Fiziksel temeller

2015 yılında Imperial College London'dan bilim adamları, hidrokarbonların sürekli kullanımının radyokarbon tarihlemesini geçersiz kılacağını hesapladılar.

Radyokarbon tarihleme son 50.000 yıl hakkındaki anlayışımızı değiştirdi. Profesör Willard Libby bunu ilk kez 1949'da gösterdi ve bunun için daha sonra Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Flört yöntemi

Radyokarbon tarihlemesinin özü, üç farklı karbon izotopunu karşılaştırmaktır. Belirli bir elementin izotopları aynı numaraÇekirdekte protonlar var ama nötronların sayısı farklı. Bu, kimyasal olarak çok benzer olmalarına rağmen farklı kütlelere sahip oldukları anlamına gelir.

İzotopun toplam kütlesi sayısal bir indeksle gösterilir. Daha hafif izotoplar 12C ve 13C stabil iken en ağır izotop 14C (radyokarbon) radyoaktiftir. Çekirdeği o kadar büyük ki kararsız.

Zamanla, radyokarbon tarihlemesinin temeli olan 14C, 14N nitrojene ayrışır. Karbon-14'ün çoğu üst katmanlar kozmik ışınların etkisi altında oluşan nötronların 14N atomla reaksiyona girdiği atmosfer.

Daha sonra 14CO2'ye oksitlenir, atmosfere girer ve 12CO2 ve 13CO2 ile karışır. Karbondioksit bitkiler tarafından fotosentez sırasında kullanılır ve buradan besin zincirine geçer. Dolayısıyla bu zincirdeki her bitki ve hayvan (insanlar dahil), atmosferdeki 12C ile karşılaştırıldığında eşit miktarda 14C'ye sahip olacaktır (14C:12C oranı).

Yöntemin sınırlamaları

Canlılar öldüğünde doku artık yenilenmez ve 14C'nin radyoaktif bozunması belirgin hale gelir. 55 bin yıl sonra 14C o kadar bozunuyor ki artık kalıntıları ölçülemiyor.

Radyokarbon tarihleme nedir? Radyoaktif bozunma, fiziksel (örneğin sıcaklık) ve kimyasal (örneğin su içeriği) koşullardan bağımsız olduğundan bir "saat" olarak kullanılabilir. 5730 yılında numunede bulunan 14C'nin yarısı bozunur.

Dolayısıyla ölüm anındaki 14C:12C oranı ve bugünkü oran bilinirse ne kadar zaman geçtiğini hesaplayabiliriz. Ne yazık ki bunları tespit etmek o kadar kolay değil.

Radyokarbon tarihleme: belirsizlik

Atmosferdeki ve dolayısıyla bitki ve hayvanlardaki 14C miktarı her zaman sabit değildi. Örneğin, Dünya'ya kaç kozmik ışının ulaştığına bağlı olarak değişir. Güneş aktivitesine bağlıdır ve manyetik alan gezegenimizin.

Neyse ki başka yöntemlerle tarihlenen örneklerde bu farklılıkları ölçmek mümkün. Ağaç halkalarını ve radyokarbon içeriklerindeki değişiklikleri hesaplamak mümkündür. Bu verilerden bir "kalibrasyon eğrisi" oluşturulabilir.

Şu anda genişletme ve iyileştirme çalışmaları devam ediyor. 2008'de yalnızca 26.000 yıla kadar olan radyokarbon tarihleri ​​kalibre edilebildi. Bugün eğri 50.000 yıla uzatıldı.

Ne ölçülebilir?

Bu yöntem kullanılarak tüm materyallerin tarihlenmesi mümkün değildir. Hepsi olmasa da çoğu, organik bileşikler radyokarbon tarihlemesine izin verin. Kabukların aragonit bileşeni gibi bazı inorganik maddelerin de tarihlenmesi mümkündür çünkü minerali oluşturmak için karbon-14 kullanılmıştır.

Yöntemin başlangıcından bu yana tarihlenen malzemeler arasında kömür, tahta, ince dallar, tohumlar, kemikler, deniz kabukları, deri, turba, silt, toprak, saç, çömlek, polen, duvar resimleri, mercan, kan kalıntıları, kumaşlar, kağıt, parşömen, reçine ve su.

Bir metalin radyokarbon tarihlemesi, karbon-14 içermediği sürece mümkün değildir. Bunun istisnası, imalatında kömürün kullanıldığı demir ürünleridir.

Çift sayım

Bu komplikasyon nedeniyle radyokarbon tarihleri ​​iki şekilde sunulmaktadır. Kalibre edilmemiş ölçümler, 1950'den önceki yıl sayısı (BP) olarak rapor edilir. Kalibre edilmiş tarihler de BC olarak sunulur. BC ve sonrasında ve ayrıca calBP ünitesini kullanarak (bugüne kadar, 1950'ye kadar kalibre edilmiştir). Bu, numunenin gerçek yaşının "en iyi tahminidir", ancak yeni araştırmalar kalibrasyon eğrisini sürekli güncellediğinden eski verilere geri dönüp bunu kalibre edebilmek gerekir.

Miktar ve kalite

İkinci zorluk ise 14C'nin son derece düşük yaygınlığıdır. Modern atmosferdeki karbonun yalnızca %0,0000000001'i 14C'dir, bu da onu ölçmeyi inanılmaz derecede zorlaştırır ve kirliliğe karşı son derece hassas hale getirir.

İlk yıllarda, bozunma ürünlerinin radyokarbon tarihlemesi için çok büyük örnekler gerekiyordu (örneğin, bir insanın uyluk kemiğinin yarısı). Artık pek çok laboratuvar, çeşitli izotopların varlığını tespit edip ölçebilen ve aynı zamanda bireysel karbon-14 atomlarının sayısını sayabilen bir hızlandırıcı kütle spektrometresi (AMS) kullanıyor.

Bu yöntem 1 gramdan daha az kemik dokusu gerektirir, ancak çok az ülke bir veya iki AMS'den fazlasını karşılayabilir ve bu da 500 bin dolardan fazlaya mal olur. Örneğin Avustralya'da radyokarbon tarihleme yapabilen bu türden yalnızca 2 cihaz var ve bunlar gelişmekte olan dünyanın çoğu için erişilemez durumda.

Temizlik hassasiyetin anahtarıdır

Ayrıca numunelerin yapıştırıcı ve topraktaki karbon kirleticilerinden iyice temizlenmesi gerekir. Bu özellikle çok eski malzemeler için önemlidir. 50.000 yıllık bir örnekteki bir elementin %1'i modern bir kirleticiden geliyorsa, bunun 40.000 yıllık olduğu tarihlendirilecektir.

Bu nedenle araştırmacılar, materyalleri etkili bir şekilde saflaştırmak için sürekli olarak yeni yöntemler geliştiriyorlar. Radyokarbon tarihlemesinin verdiği sonuç üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilirler. Aktif karbon ABOx-SC ile yeni bir temizleme yönteminin geliştirilmesiyle yöntemin doğruluğu önemli ölçüde arttı. Bu, örneğin ilk insanların Avustralya'ya geliş tarihinin 10 bin yıldan fazla geciktirilmesini mümkün kıldı.

Radyokarbon tarihleme: eleştiri

Dünyanın oluşumunun üzerinden İncil'de bahsedilen 10 bin yıldan çok daha fazla sürenin geçtiğini kanıtlayan yöntem, yaratılışçılar tarafından defalarca eleştirildi. Örneğin, 50.000 yıl sonra numunelerde karbon-14 kalmaması gerektiğini, ancak milyonlarca yıllık olduğuna inanılan kömür, petrol ve doğal gazın bu izotoptan ölçülebilir miktarlarda içerdiğini ve bunun karbon tarihlemesi ile doğrulandığını ileri sürüyorlar. . Bu durumda ölçüm hatası, laboratuvarda ortadan kaldırılamayan arka plan radyasyonundan daha büyüktür. Yani tek bir radyoaktif karbon atomu içermeyen bir örnek 50 bin yıllık bir tarihi gösterecektir. Ancak bu gerçek, nesnelerin tarihlendirilmesi konusunda şüphe yaratmamakta ve kesinlikle petrol, kömür ve doğal gaz bu yaştan daha genç.

Yaratılışçılar ayrıca radyokarbon tarihlendirmesindeki bazı tuhaflıklara da dikkat çekiyor. Örneğin, tatlı su yumuşakçalarının tarihlendirilmesi, yaşlarının 2000 yıldan daha büyük olduğunu belirledi ve bu da onların görüşüne göre bu yöntemi geçersiz kılıyor. Aslında kabuklu deniz hayvanlarının karbonunun çoğunu kireçtaşı ve humustan elde ettiği, bu minerallerin çok eski olması ve havadan karbona erişimlerinin olmaması nedeniyle 14C içeriği çok düşük olan kireçtaşı ve humustan elde edildiği tespit edilmiştir. Bu durumda doğruluğu sorgulanabilen radyokarbon tarihlemesi, aksi takdirde gerçeklikle tutarlıdır. Örneğin ahşapta bu sorun yoktur çünkü bitkiler karbonu doğrudan tam dozda 14C içeren havadan alırlar.

Yönteme karşı çıkan bir diğer argüman ise ağaçların bir yıl içinde birden fazla halka oluşturabilmesidir. Bu doğrudur, ancak çoğu zaman büyüme halkaları oluşturmazlar. Çoğu ölçümün temelini oluşturan kıl kozalağı çamının halkaları gerçek yaşına göre %5 daha azdır.

Tarihin ayarlanması

Radyokarbon tarihlemesi sadece bir yöntem değil, aynı zamanda geçmişimiz ve günümüzle ilgili heyecan verici keşiflerdir. Bu yöntem arkeologların buluntuları yerlere yerleştirmesine olanak sağladı. kronolojik sıralama yazılı kayıtlara veya madeni paralara ihtiyaç duymadan.

19. yüzyılda ve 20. yüzyılın başlarında inanılmaz derecede sabırlı ve dikkatli arkeologlar, şekil ve desen bakımından benzerlikler arayarak farklı coğrafi bölgelerdeki çanak çömlek ve taş aletleri birbirine bağladılar. Daha sonra nesne stillerinin zamanla geliştiği ve daha karmaşık hale geldiği fikrini kullanarak bunları sıraya koyabildiler.

Bu nedenle, Yunanistan'daki büyük kubbeli mezarların (tholos olarak bilinir), İskoçya'nın Maeshowe adasındaki benzer yapıların öncülleri olduğu düşünülüyordu. Bu, Yunan ve Roma'nın klasik uygarlıklarının tüm yeniliklerin merkezinde olduğu fikrini destekledi.

Ancak radyokarbon tarihlemesi İskoç mezarlarının Yunan mezarlarından binlerce yıl daha eski olduğunu ortaya çıkardı. Kuzeyli barbarlar tasarım yapabildiler karmaşık yapılar, klasik olanlara benzer.

Diğer önemli projeler arasında Torino Kefeni'nin orta çağ dönemine tarihlendirilmesi, Ölü Deniz Parşömenlerinin İsa zamanına tarihlendirilmesi ve Chauvet Mağarası resimlerinin beklenenden binlerce yıl önce, 38.000 calBP (yaklaşık 32.000 BP) olarak biraz tartışmalı dönemlere ayrılması yer alıyordu. .

Radyokarbon tarihlemesi aynı zamanda mamutların yok oluşunun zamanlamasının belirlenmesinde de kullanılmış ve modern insanlarla Neandertallerin karşılaşıp karşılaşmayacağı konusundaki tartışmalara katkıda bulunmuştur.

14C izotopu yalnızca yaşı belirlemek için kullanılmaz. Radyokarbon tarihlemesi, okyanus dolaşımını incelememize ve ilaçların vücuttaki hareketini izlememize olanak tanıyor, ancak bu başka bir makalenin konusu.

Mutlak yaşı belirlemek için radyokarbon yöntemi

Kuaterner mevduat

Radyokarbon yönteminin özü şu şekildedir: kozmik ışınlar nitrojen çekirdeklerini (N 14) nötronlarla bombalar. Bunu yaparken protonları nitrojenden dışarı atarlar. Sonuç olarak, nitrojenden radyoaktif karbon C14 oluşur (atom ağırlığı 14 olan ağır bir karbon izotopu oluşturulur). Bu formüle göre gider:

N14+ n® C14 + P

n - nötron

P - proton

Radyoaktif karbon C14 (radyokarbon) bozunma özelliğine sahiptir. Çürüme, radyoaktif karbon C14'ün sıradan nitrojen N14'e geçişine yol açar. C14'ün bozunması, bir parçacığın (elektron - e) çekirdekten fırlatılmasıyla meydana gelir. Bu formüle göre gider:

Radyoaktif karbon C14'ün yarı ömrü (“ömrü”) T=5568 ±30 yıldır. Atmosferdeki karbondioksitteki radyoaktif karbonun (C14) sıradan karbona (C12) oranı sabittir.

Bu C14/C12 oranı canlılarda (hayvan ve bitkilerde) de görülmektedir. Bu oluyor çünkü onlar devamlı olarak atmosferden karbonu emer. Bu durumda bitkiler karbonu doğrudan havadan emer (fotosentez), hayvanlar ise bitkileri yiyerek karbonu emer.

Bir bitki veya hayvanın ölümünden sonra ölü organik maddedeki metabolik süreç durur. Sonuç olarak, radyoaktif karbonun canlı organizmalara girişi durur (yalnızca organizmanın yaşamı boyunca metabolik dönemde girebilir). Bu andan itibaren (bir hayvanın veya bitkinin ölümünden sonra) radyoaktif karbonun bozunması başlar. Bunun sonucunda hem gömülü bitkilerde hem de gömülü hayvanlarda miktarı giderek azalır. Canlı bir organizmadaki radyoaktif karbon (C14) içeriğini %100 olarak alırsak, zamanla aşağıdaki gibi azalacaktır (örneğin):

C14'ün ölüm tarihi

Herhangi bir paleontolojik nesnedeki C14 miktarını bu şekilde belirledikten sonra, hayvanların ve bitkilerin ölümünden bu yana geçen yılların sayısını tahmin etmek mümkündür.

Radyoaktif karbona dayanarak, çökeltilerin yaşı oldukça doğru bir şekilde belirlenir, 30 bin yıldan fazla değil, yani. Holosen ve kısmen Üst Pleyistosen çökelleri yaşı. Daha eski (orta ve alt Pleistosen) yatakların yaşı iyon ve diğer radyoaktif yöntemlerle belirlenir. Bunun nedeni çökeltilerin yaşı 30 binin üzerinde olduğunda organik maddede çok az radyoaktif karbon kalması ve içeriğinin kesin olarak belirlenememesidir. Ancak daha karmaşık bir yöntem kullanılarak yatakların yaşını 40-45 bin yıla kadar belirlemek mümkündür.

Radyokarbon yönteminin değeri, onun yardımıyla yalnızca iyi korunmuş organik kalıntıların değil, aynı zamanda paleontolojik olarak belirlenemeyen parçalarının da yaşını belirlemenin mümkün olması gerçeğinde yatmaktadır.

Sedimanların yaşını belirlemek organik madde Bu mevduatlardan alınanlar belirli bir işleme tabi tutulmaktadır. kimyasal tedavi. Daha sonra radyoaktif maddenin bozunma darbeleri sayılır. Bu bir Geiger sayacı kullanılarak yapılır.

Karbonatların karbonu, radyokarbon yöntemi kullanılarak tarihlemeye uygun değildir. Numunenin hidroklorik asit içerisinde çözülmesiyle elimine edilir. Bu nedenle kalkerli kabuk numuneleri genellikle bu yöntem için uygun değildir. Karbonatlarla kirlenmiş hayvan kemikleri ve ahşaplar işlenmelidir hidroklorik asit Karbonatları çıkarmak için.

Bu yöntem için en uygun araştırma nesneleri şunlardır:

1. Kömür - (numune ağırlığı 30-90 g);

2. Kuru odun ve diğer bitki artıkları - (60 g);

3. Kuru turba, deri, saç, toynaklar, pençeler - (150-300 g);

4. Hayvan boynuzları - (500-2200 g).

Numune alırken aşağıdaki hükümlere göre yönlendirilirler:

1) Sahadaki numunenin ağırlığının en az iki katı alınır. Üstelik analiz için gerekli olan (yukarıya bakın).

2) Örnekler yeni temizlenmiş yüzeylerden alınır. Daha sonra alüminyum veya kalay folyo veya teneke kutularda paketlenirler.

Radyokarbon tarihlemesi kıtasal çökeltilerin yaşını incelemek için kullanılır. İyonik yöntem Modern okyanuslardaki tortu birikim oranını belirlemek için kullanılır.

Radyokarbon tarihlemesi:

Radyokarbon analizi - fiziksel yöntem malzemedeki radyoaktif izotop 14C'nin kararlı karbon izotoplarına göre içeriğini ölçerek biyolojik kalıntıların, nesnelerin ve biyolojik kökenli malzemelerin tarihlendirilmesi. 1946'da Willard Libby tarafından önerildi (Nobel Kimya Ödülü, 1960).

Fiziksel temeller

Biyolojik organizmaların ana bileşenlerinden biri olan karbon, dünya atmosferinde 12C ve 13C kararlı izotopları ve radyoaktif 14C formunda bulunur. 14C izotopu, radyasyonun (esas olarak kozmik ışınlar, aynı zamanda karasal kaynaklardan gelen radyasyon) etkisi altında atmosferde sürekli olarak oluşur. Atmosferdeki ve biyosferdeki radyoaktif ve kararlı karbon izotoplarının aynı anda ve aynı yerde oranı aynıdır, çünkü tüm canlı organizmalar sürekli olarak karbon metabolizmasına katılır ve karbonu karbondan alır. çevre ve izotoplar kimyasal olarak ayırt edilemezlikleri nedeniyle biyokimyasal süreçlere hemen hemen aynı şekilde katılırlar. Canlı bir organizmada spesifik aktivite 14C, gram karbon başına saniyede yaklaşık 0,3 bozunmaya eşittir; bu, yaklaşık %10−10'luk bir 14C izotop içeriğine karşılık gelir.

Vücudun ölümüyle birlikte karbon metabolizması durur. Bundan sonra, kararlı izotoplar korunur ve radyoaktif (14C), 5568 ± 30 yıllık yarılanma ömrüyle (yeni güncellenmiş verilere göre - 5730 ± 40 yıl) beta bozunmasına uğrar, bunun sonucunda kalıntılardaki içeriği giderek azalır. . Vücuttaki izotop içeriğinin başlangıçtaki oranını bilmek ve biyolojik materyaldeki mevcut oranını ölçmek, karbon-14'ün ne kadar bozunduğunu belirlemek ve böylece organizmanın ölümünden bu yana geçen süreyi belirlemek mümkündür.

Başvuru

Yaşı belirlemek için, incelenen numunenin bir parçasından karbon izole edilir (parçayı yakarak), salınan karbon için radyoaktivite ölçülür, buna dayanarak numunenin yaşını gösteren izotop oranı belirlenir. Aktiviteyi ölçmek için kullanılan karbon numunesi genellikle orantılı bir sayacı dolduran bir gaza veya bir sıvı sintilatöre verilir. Son zamanlarda, çok düşük 14C içerikleri ve/veya çok küçük numune kütleleri (birkaç mg) için, 14C içeriğini doğrudan belirlemek amacıyla hızlandırıcı kütle spektrometresi kullanılmıştır. Radyokarbon tarihlemesi ile belirlenebilen bir numunenin maksimum yaşı yaklaşık 60.000 yıldır, yani 14C'nin yaklaşık 10 yarı ömrü. Bu süre zarfında 14C içeriği yaklaşık 1000 kat azalır (her gram karbon için saatte yaklaşık 1 bozunma).

Radyokarbon yöntemini kullanarak bir nesnenin yaşının ölçülmesi, yalnızca numunedeki izotopların oranı, varlığı sırasında bozulmamışsa, yani numune, daha sonraki veya daha önceki kökenli, radyoaktif, karbon içeren malzemelerle kirlenmemişse mümkündür. maddelere maruz kalmamış ve güçlü radyasyon kaynaklarına maruz kalmamıştır. Bu tür kontamine numunelerin yaşının belirlenmesi büyük hatalara yol açabilir. Örneğin, analiz gününde toplanan çimlerin test tespitinde, çimlerin sürekli yoğun trafiğin olduğu bir otoyol yakınındaki bir çimden toplanması nedeniyle milyonlarca yıllık bir yaş verildiği bir durum anlatılmaktadır. "fosil" karbonla yoğun biçimde kirlendiği ortaya çıktı egzoz gazları(yanmış petrol ürünleri). Yöntemin geliştirilmesinden bu yana geçen on yıllar boyunca, kirletici maddelerin tanımlanması ve bunlardan örneklerin temizlenmesi konusunda kapsamlı deneyimler birikmiştir. Yöntemin hatasının şu anda yetmiş ila üç yüz yıl arasında değiştiğine inanılıyor.

Radyokarbon yöntemini kullanmanın en ünlü örneklerinden biri, 1988 yılında birkaç laboratuvarda kör bir cihaz kullanılarak aynı anda gerçekleştirilen Torino Kefeni'nin (çarmıha gerilmiş İsa'nın vücudunun izlerini içeren bir Hıristiyan tapınağı) parçalarının incelenmesidir. yöntem. Radyokarbon analizi, kefenin 11.-13. yüzyıllara tarihlenmesini mümkün kıldı.

Kalibrasyon

Libby'nin yöntem fikrinin dayandığı ilk varsayımları, atmosferdeki karbon izotoplarının oranının zaman ve mekanda değişmediği ve canlı organizmalardaki izotop içeriğinin atmosferin mevcut durumuna tam olarak karşılık geldiği yönündeydi. Artık tüm bu varsayımların yalnızca yaklaşık olarak kabul edilebileceği kesin olarak tespit edilmiştir. 14C izotopunun içeriği, kozmik ışınlar ve güneş aktivitesi seviyesindeki dalgalanmalar nedeniyle zamanla ve radyoaktif maddelerin Dünya yüzeyindeki eşit olmayan dağılımı ve radyoaktif ile ilişkili olaylar nedeniyle uzayda değişen radyasyon durumuna bağlıdır. malzemeler (örneğin, 20. yüzyılın ortalarında atmosferik nükleer silah testleri sırasında oluşan ve dağılan radyoaktif malzemeler halen 14C izotopunun oluşumuna katkıda bulunmaktadır). Son yıllarda, 14C'nin neredeyse hiç bulunmadığı fosil yakıtların yanması nedeniyle, bu izotopun atmosferik içeriği azalmaktadır. Bu nedenle, belirli bir izotop oranının sabit olarak kabul edilmesi önemli hatalara (bin yıl düzeyinde) neden olabilir. Ayrıca araştırmalar, canlı organizmalardaki bazı süreçlerin radyoaktif karbon izotopunun aşırı birikmesine yol açtığını ve bunun da izotopların doğal oranını bozduğunu göstermiştir. Doğadaki karbon metabolizması ile ilişkili süreçlerin anlaşılması ve bu süreçlerin biyolojik nesnelerdeki izotop oranı üzerindeki etkisi hemen anlaşılamamıştır.

Sonuç olarak, 30-40 yıl önce yapılan radyokarbon tarihlerinin çoğunlukla hatalı olduğu ortaya çıktı. Özellikle, yöntemin o dönemde birkaç bin yıllık canlı ağaçlar üzerinde gerçekleştirilen testi, 1000 yaşın üzerindeki ağaç numunelerinde önemli sapmalar gösterdi.

Şu anda doğru uygulama Yöntem, farklı dönemler ve coğrafi bölgeler için izotop oranındaki değişikliklerin yanı sıra canlılarda ve bitkilerde radyoaktif izotop birikiminin özellikleri dikkate alınarak dikkatlice kalibre edildi. Yöntemi kalibre etmek için, mutlak tarihlemesi bilinen nesneler için izotop oranlarının belirlenmesi kullanılır. Kalibrasyon verilerinin bir kaynağı dendrokronolojidir. Ayrıca radyokarbon yöntemi kullanılarak numunelerin yaşının belirlenmesi, diğer izotop tarihleme yöntemlerinin sonuçlarıyla da karşılaştırıldı. Bir numunenin ölçülen radyokarbon yaşını mutlak yaşa dönüştürmek için kullanılan standart eğri burada verilmektedir: .

Kendisinde olduğu söylenebilir modern biçim tarihsel aralıkta (onlarca yıldan 60-70 bin yıla kadar), radyokarbon yöntemi, biyolojik kökenli nesnelerin tarihlenmesi için oldukça güvenilir ve niteliksel olarak kalibre edilmiş bağımsız bir yöntem olarak düşünülebilir.

Yöntemin eleştirisi

Radyokarbon tarihlemesinin uzun zamandır bilimsel uygulamaya dahil edilmesine ve oldukça yaygın bir şekilde kullanılmasına rağmen, bu yönteme yönelik eleştiriler de mevcut olup, hem uygulamanın bireysel durumlarını hem de bir bütün olarak yöntemin teorik temellerini sorgulamaktadır. Kural olarak, radyokarbon yöntemi yaratılışçılığın, "Yeni Kronoloji"nin ve bilim camiası tarafından tanınmayan diğer teorilerin destekçileri tarafından eleştiriliyor. Makalede radyokarbon tarihlemesine yönelik ana itirazlar verilmektedir. Fomenko’nun “Yeni Kronolojisinde” doğal bilimsel yöntemlerin eleştirisi. Radyokarbon tarihlemesine yönelik eleştiriler genellikle yöntemin henüz güvenilir bir şekilde kalibre edilmediği 1960'lardaki durumuna dayanmaktadır.

Ayrıca bakınız

• Optik tarihleme
• Termolüminesans tarihleme

Bağlantılar

• V. Levchenko. Radyokarbon ve mutlak kronoloji: konuyla ilgili notlar.
• V. A. Dergachev. Radyokarbon kronometresi.

Radyoizotop tarihleme

Radyoizotop veya radyometrik tarihleme- Herhangi bir radyoaktif izotop içeren çeşitli nesnelerin yaşını belirlemek için bir yöntem. Numunenin ömrü boyunca bu izotopun ne kadarının bozunduğunun belirlenmesine dayanır. Belirli bir izotopun yarı ömrü bilinerek bu değerden numunenin yaşı hesaplanabilir.

Radyoizotop tarihleme jeoloji, paleontoloji, arkeoloji ve diğer bilimlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu, Dünya tarihindeki çeşitli olayların neredeyse tüm mutlak tarihlemelerinin kaynağıdır. Ortaya çıkmadan önce yalnızca göreceli tarihlendirme mümkündü; jeolojik çağlar süresi bilinmeyen dönemler, dönemler vb.

Farklı radyoizotop tarihleme yöntemleri, farklı elementlerin farklı izotoplarını kullanır. Kimyasal özellikleri (ve dolayısıyla çeşitli jeolojik ve biyolojik materyallerdeki içerikleri ve jeokimyasal döngülerdeki davranışları) ve yarı ömürleri açısından büyük farklılıklar gösterdiğinden, farklı yöntemler Uygulanabilirlik kapsamı farklıdır. Her yöntem yalnızca belirli malzemelere ve belirli bir yaş aralığına uygulanabilir. Radyoizotop tarihlemenin en ünlü yöntemleri radyokarbon, potasyum-argon (modifikasyon - argon-argon), potasyum-kalsiyum, uranyum-kurşun ve toryum-kurşun yöntemleridir. Ayrıca kayaların jeolojik yaşını belirlemek için helyum (alfa-aktif doğal izotoplardan helyum-4 birikimine dayanarak), rubidyum-stronsiyum, samaryum-neodim, renyum-osmiyum, lutesyum-hafniyum yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca doğal radyoaktif serilerdeki izotopik dengenin bozulmasına dayanan denge dışı tarihleme yöntemleri, özellikle iyonyum, iyonyum-protaktinyum, uranyum izotop yöntemleri ve kurşun-210 yöntemi kullanılmaktadır. Işınlamanın etkisi altında bir mineralin fiziksel özelliklerinde meydana gelen değişikliklerin birikmesine dayanan yöntemler de vardır: iz tarihlendirme yöntemi ve termolüminesans yöntemi.

Hikaye

Radyoizotop tarihleme fikri, Henri Becquerel'in radyoaktiviteyi keşfetmesinden 8 yıl sonra, 1904'te Ernest Rutherford tarafından önerildi. Aynı zamanda uranyum ve helyum içeriğine dayanarak mineralin yaşını belirlemeye yönelik ilk girişimi yaptı [Comm. 1]. Sadece 2 yıl sonra, 1907'de Yale Üniversitesi'nden radyokimyacı Bertram Boltwood, bir dizi numunenin ilk uranyum-kurşun tarihlemesini yayınladı. Uranyum cevheri ve 410 ila 2200 milyon yıl arasında yaş değerleri elde etti. Sonuç anlamlıydı: Dünya'nın yaşının, William Thomson'un gezegenin soğuma hızına dayanarak on yıl önce tahmin ettiği 20-40 milyon yıldan çok daha fazla olduğunu gösterdi. Bununla birlikte, o zamanlar toryumun bozunması sonucu kurşunun bir kısmının oluşumu ve hatta izotopların varlığı bilinmiyordu ve bu nedenle Boltwood'un tahminleri genellikle yüzde onlarca, bazen neredeyse iki kat fazla tahmin ediliyordu.

Sonraki yıllarda, nükleer fizikte yoğun bir gelişme ve teknolojide ilerlemeler yaşandı; bu sayede 20. yüzyılın ortalarında radyoizotop tarihlendirmesinde iyi bir doğruluk elde edildi. Buna özellikle kütle spektrometresinin icadı yardımcı oldu. 1949'da Willard Libby radyokarbon tarihlemeyi geliştirdi ve bunun yararlılığını bilinen yaştaki (1400 ila 4600 yıl arasında değişen) ahşap numuneleri üzerinde gösterdi ve bunun için 1960 Nobel Kimya Ödülü'nü aldı.

Fiziksel Temeller

Herhangi bir radyoaktif izotopun miktarı, üstel yasaya (radyoaktif bozunma yasası) göre zamanla azalır:

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

N 0 (\displaystyle N_(0)) - ilk andaki atom sayısı, N (t) (\displaystyle N(t)) - t zamanından sonraki atom sayısı (\displaystyle t) , λ (\displaystyle \lambda ) - bozunum sabiti.

Bu nedenle, her izotopun kesin olarak tanımlanmış bir yarı ömrü vardır - miktarının yarıya indirildiği süre. Yarı ömür T 1 / 2 (\displaystyle T_(1/2)) bozunma sabiti ile aşağıdaki şekilde ilişkilidir:

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

O halde N (t) N 0 (\displaystyle (\frac (N(t))(N_(0)))) oranını yarı ömür cinsinden ifade edebiliriz:

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

Belirli bir süre içinde radyoizotopun ne kadarının bozunduğuna bağlı olarak bu süreyi hesaplayabiliriz:

T = − T 1 / 2 log 2 ⁡ N (t) N 0 (\displaystyle t=-T_(1/2)\log _(2)(\frac (N(t))(N_(0))) )

Yarı ömür sıcaklığa, basınca, kimyasal ortama veya elektromanyetik alanların yoğunluğuna bağlı değildir. Bilinen tek istisna, elektron yakalama yoluyla bozunan izotoplarla ilgilidir: bozunma hızı, çekirdek bölgesindeki elektron yoğunluğuna bağlıdır. Bunlar örneğin berilyum-7, stronsiyum-85 ve zirkonyum-89'u içerir. Bu tür radyoizotoplar için bozunma hızı, atomun iyonlaşma derecesine bağlıdır; basınç ve sıcaklığa da zayıf bir bağımlılık vardır. Bu, radyoizotop tarihlendirmesi için önemli bir sorun değildir.

Zorlukların kaynakları

Radyoizotop tarihlendirmesinin ana zorluğu, incelenen nesne ile nesnenin oluşumundan sonra meydana gelmiş olabilecek çevre arasındaki madde alışverişi ve başlangıçtaki izotop ve element bileşiminin belirsizliğidir. Nesne oluştuğunda zaten belirli bir miktarda yavru izotop içeriyorsa, hesaplanan yaş fazla tahmin edilebilir ve eğer yavru izotop daha sonra nesneyi terk ederse hafife alınabilir. Radyokarbon yöntemi için, bozunma ürününün içeriği - 14N - bilinemediğinden (sıradan nitrojenden farklı değildir) ve yalnızca yaş belirlenebildiğinden, ilk anda karbon izotoplarının oranının bozulmaması önemlidir. ana izotopun bozulmamış fraksiyonunun ölçümlerine dayanılarak belirlenecektir. Bu nedenle, çevre ile olası madde alışverişi ve izotopik bileşimin olası özellikleri için incelenen nesnenin geçmişini mümkün olduğunca doğru bir şekilde incelemek gerekir.

İzokron yöntemi

İzokron yöntemi, bir ana veya yavru izotopun eklenmesi veya kaybıyla ilişkili sorunların çözülmesine yardımcı olur. Kız izotopun başlangıçtaki miktarından bağımsız olarak çalışır ve nesnenin geçmişinde çevre ile madde alışverişi olup olmadığını belirlemenizi sağlar.

Bu yöntem, aynı jeolojik nesneden alınan ve farklı özelliklere sahip olduğu bilinen farklı örneklerden elde edilen verilerin karşılaştırılmasına dayanmaktadır. aynı yaş, ancak element bileşimi bakımından farklılık gösterir (dolayısıyla ana radyonüklidin içeriği). Her elementin başlangıç ​​anında izotopik bileşimi tüm örneklerde aynı olmalıdır. Ayrıca bu numunelerin yavru izotopla birlikte aynı elementin başka bir izotopunu da içermesi gerekir. Numuneler aynı kaya parçasındaki farklı mineralleri veya aynı jeolojik yapının farklı kısımlarını temsil edebilir.

Daha sonra her örnek için aşağıdakiler yürütülür:

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))=(\ Delta (M) \over M_(0)-\Delta (M))\left((M_(0)-\Delta (M) \over E_(0))\right)+(D_(0) \over E_ (0))),

D 0 (\displaystyle D_(0)) - ilk anda yavru izotopun konsantrasyonu, E 0 (\displaystyle E_(0)) - aynı elementin radyojenik olmayan izotopunun konsantrasyonu (değişmez), M 0 (\displaystyle M_(0)) ana izotopun başlangıç ​​anındaki konsantrasyonudur, Δ M (\displaystyle \Delta (M)) t (\displaystyle t) süresi boyunca bozunan ana izotopun miktarıdır (\displaystyle t) ( ölçümler sırasında).

Sağ tarafta bir azaltma yaparak bu ilişkinin geçerliliğini doğrulamak kolaydır.

Ölçümler sırasında yavru izotopun konsantrasyonu D t = D 0 + Δ M (\displaystyle D_(t)=D_(0)+\Delta (M)) ve ana izotopun konsantrasyonu M t olacaktır. = M 0 − Δ M (\displaystyle M_ (t)=M_(0)-\Delta (M)) . Daha sonra:

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) -\Delta (M))\left((M_(t) \over E_(0))\right)+(D_(0) \over E_(0)))

D t E 0 (\displaystyle D_(t) \over E_(0)) ve M t E 0 (\displaystyle (M_(t) \over E_(0))) oranları ölçülebilir. Bundan sonra, bu değerlerin sırasıyla koordinatlar ve apsisler boyunca çizildiği bir grafik oluşturulur.

Örneklerin geçmişinde çevreyle madde alışverişi olmadıysa, bu grafikte karşılık gelen noktalar düz bir çizgi üzerinde yer alır, çünkü Δ M M 0 − Δ M (\displaystyle (\Delta (M) \over) M_(0)-\ Delta (M))) ve D 0 E 0 (\displaystyle (D_(0) \over E_(0))) terimi tüm örnekler için aynıdır (ve bu örnekler yalnızca başlangıçta farklılık gösterir) ana izotopun içeriği). Bu çizgiye izokron denir. İzokron eğimi ne kadar büyük olursa, incelenen nesnenin yaşı da o kadar büyük olur. Eğer cismin geçmişinde madde alışverişi olmuşsa noktalar aynı düz çizgi üzerinde yer almamaktadır, bu da bu durumda yaş tespitinin güvenilir olmadığını göstermektedir.

İzokron yöntemi rubidyum-stronsiyum, samaryum-neodimyum ve uranyum-kurşun gibi çeşitli radyoizotop tarihlendirme yöntemlerinde kullanılır.

Kapanış sıcaklığı

Kristal kafesi yavru nüklid tutmayan bir mineral yeterince güçlü bir şekilde ısıtılırsa, bu nüklid dışarıya doğru yayılacaktır. Böylece “radyoizotop saati” sıfırlanır: Radyoizotop tarihlemesi sonucunda bu andan bu yana geçen süre elde edilir. Belirli bir sıcaklığın altına soğutulduğunda belirli bir nüklidin difüzyonu durur: mineral bu nüklide göre kapalı bir sistem haline gelir. Bunun meydana geldiği sıcaklığa kapanma sıcaklığı denir.

Kapanma sıcaklıkları farklı mineraller ve dikkate alınan farklı elementler arasında büyük farklılıklar gösterir. Örneğin biyotit 280±40 °C'ye ısıtıldığında gözle görülür şekilde argon kaybetmeye başlar, zirkon ise 950-1000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kurşunu kaybeder.

Radyoizotop tarihleme yöntemleri

Uygun olan çeşitli radyoizotop yöntemleri kullanılmaktadır. farklı malzemeler, farklı yaş aralıkları ve farklı doğruluk değerleri vardır.

Uranyum-kurşun yöntemi

Uranyum-kurşun yöntemi, radyoizotop tarihlendirmesinin en eski ve en gelişmiş yöntemlerinden biridir ve iyi uygulandığında yüz milyonlarca yıllık örnekler için en güvenilir yöntemdir. %0,1 ve hatta daha iyi bir doğruluk elde etmenizi sağlar. Hem Dünya'ya yakın yaştaki örnekleri hem de bir milyon yıldan daha genç örnekleri tarihlendirmek mümkün. Daha fazla güvenilirlik ve doğruluk, bozunma zincirleri farklı kurşun izotoplarıyla biten iki uranyum izotopunun kullanılmasıyla ve ayrıca uranyum-kurşun tarihlemesinde yaygın olarak kullanılan bir mineral olan zirkon'un bazı özellikleri nedeniyle elde edilir.

Aşağıdaki dönüşümler kullanılır:

Bazen bunlara ek olarak toryum-232'nin bozunması da kullanılır ( uranyum-toryum-kurşun yöntemi):

Tüm bu dönüşümler birçok aşamada meydana gelir, ancak ara nüklidler ana nüklidlerden çok daha hızlı bozunur.

Çoğu zaman zirkon (ZrSiO 4), uranyum-kurşun yöntemiyle tarihleme için kullanılır; bazı durumlarda - monazit, titanit, baddeleyit; daha az yaygın olarak apatit, kalsit, aragonit, opal ve farklı minerallerin karışımından oluşan kayalar dahil olmak üzere birçok başka malzeme. Zirkon büyük bir güce, dirence sahiptir kimyasal etkiler, Yüksek sıcaklık kapalıdır ve magmatik kayaçlarda yaygındır. Onun kristal kafes Uranyum kolayca dahil edilir ve kurşun değildir, bu nedenle zirkondaki kurşunun tamamı genellikle radyojenik olarak kabul edilebilir. Gerekirse radyojenik olmayan kurşun miktarı, uranyum izotoplarının bozunması sırasında oluşmayan kurşun-204 miktarından hesaplanabilir.

Farklı kurşun izotoplarına bozunan iki uranyum izotopunun kullanılması, bir nesnenin kurşunun bir kısmını kaybetse bile (örneğin metamorfizma nedeniyle) yaşını belirlemeyi mümkün kılar. Ayrıca bu metamorfik olayın yaşı da belirlenebilmektedir.

Kurşun-kurşun yöntemi

Kurşun-kurşun yöntemi genellikle mineral karışımından oluşan numunelerin yaşını belirlemek için kullanılır (bu gibi durumlarda uranyum-kurşun yöntemine göre avantajı, uranyumun yüksek hareketliliğinden kaynaklanmaktadır). Bu yöntem, yakın zamanda uranyum kaybı yaşayan karasal kayaların yanı sıra göktaşlarının tarihlendirilmesi için de oldukça uygundur. Kurşunun üç izotopunun ölçümüne dayanmaktadır: 206Pb (238U'nun bozunması ile oluşur), 207Pb (235U'nun bozunması ile oluşur) ve 204Pb (radyojenik olmayan).

Kurşun izotop konsantrasyonlarının oranının zaman içindeki değişimi aşağıdaki denklemlerden elde edilir:

[ 207 P b ] t = [ 207 P b ] 0 + [ 235 U ] 0 (e λ 235 t − 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)\sağ)))) [ 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))) ,

burada indeks t (\displaystyle t) ölçüm sırasındaki izotop konsantrasyonu anlamına gelir ve indeks 0 (\displaystyle 0) - başlangıç ​​anında.

Konsantrasyonların kendilerinin değil, radyojenik olmayan izotop 204Pb'nin konsantrasyonuna olan oranlarının kullanılması uygundur.
Köşeli parantezleri atlayarak:

(207 P b 204 P b) t = (207 P b 204 P b) 0 + (235 U 204 P b) (e λ 235 t − 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)))

Bu denklemlerden ilkini ikinciye bölerek ve ana uranyum izotopları 238U/235U'nun modern konsantrasyon oranının tüm jeolojik nesneler için hemen hemen aynı olduğunu dikkate alarak (kabul edilen değer 137,88), [Comm. 2] şunu elde ederiz:

(207 P b 204 P b) t − (207 P b 204 P b) 0 (206 P b 204 P b) t − (206 P b 204 P b) 0 = (1 137 , 88) (e λ 235 t − 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))\sağ)))

Daha sonra eksenler boyunca 207Pb/204Pb ve 206Pb/204Pb oranlarıyla bir grafik oluşturulur. Bu grafikte, farklı başlangıç ​​U/Pb oranlarına sahip numunelere karşılık gelen noktalar, eğimi numunenin yaşını gösteren düz bir çizgi (izokron) boyunca sıralanacaktır.

Gezegen oluşum zamanı kurşun-kurşun yöntemi kullanılarak belirlendi Güneş Sistemi(yani Dünyanın yaşı). Bu ilk olarak 1956 yılında Claire Cameron Patterson tarafından farklı meteor türleri üzerinde yapılan çalışmalardan elde edildi. Yerçekimi farklılaşmasına uğramış gezegenimsi parçaların parçaları olduklarından, farklı meteoritler farklı U/Pb değerlerine sahiptir ve bu da bir izokronun oluşturulmasına olanak sağlar. Bu izokronun aynı zamanda Dünya için kurşun izotoplarının ortalama oranını temsil eden bir noktayı da içerdiği ortaya çıktı. Modern anlam Dünyanın yaşı - 4,54 ± 0,05 milyar yıl.

Potasyum-argon yöntemi

Bu yöntem, doğal potasyumun %0,012'si olan 40K izotopunun bozunmasını kullanır. Esas olarak iki şekilde bozunur [İletişim. 3]:

• β−-bozunması (olasılık %89,28(13), kısmi yarı ömür [Comm. 4] 1,398 milyar yıl):

• elektron yakalama (olasılık %10,72(13), kısmi yarı ömür 11,64 milyar yıl):

Her iki bozunma yolu da dikkate alındığında 40K'nın yarı ömrü 1,248(3) milyar yıldır. Bu, hem örneklerin Dünya'nın yaşına eşit bir yaşta hem de örneklerin yüzlerce ve bazen onbinlerce yıllık bir yaşta tarihlendirilmesini mümkün kılar.

Potasyum yerkabuğunda en çok bulunan 7. elementtir ve birçok magmatik ve tortul kayaçta potasyum bulunur. çok sayıda bu eleman. İçindeki 40K izotopun oranı iyi bir doğrulukla sabittir. Potasyum-argon tarihlemesinde çeşitli mikalar, katılaşmış lavlar, feldispatlar, kil mineralleri ve diğer birçok mineral ve kaya kullanılır. Katılaşmış lav aynı zamanda paleomanyetik çalışmalar için de uygundur. Bu nedenle, potasyum-argon yöntemi (daha doğrusu versiyonu - argon-argon yöntemi), jeomanyetik polarite ölçeğini kalibre etmenin ana yöntemidir.

Potasyum-40 - 40Ca'nın ana bozunma ürünü, genellikle incelenen kayalarda bol miktarda bulunan sıradan (radyojenik olmayan) kalsiyum-40'tan farklı değildir. Bu nedenle, genellikle başka bir yavru izotop olan 40Ar'ın içeriği analiz edilir. Argon inert bir gaz olduğundan, birkaç yüz dereceye kadar ısıtıldığında kayalardan kolayca buharlaşır. Buna göre potasyum-argon tarihlemesi, numunenin bu sıcaklıklara kadar son ısıtılma zamanını gösterir.

Diğer radyoizotop yöntemlerinde olduğu gibi potasyum-argon tarihlemesindeki temel sorun, çevreyle madde alışverişi ve numunenin başlangıç ​​bileşiminin belirlenmesinin zorluğudur. Numunenin başlangıçta argon içermemesi, daha sonra kaybetmemesi ve atmosferik argonla kirlenmemesi önemlidir. Bu kirlenme için, atmosferik argonda 40Ar'a ek olarak başka bir izotopun (36Ar) bulunması, ancak bunun küçük miktarı nedeniyle (tüm argonun 1/295'i) doğruluğu nedeniyle bir düzeltme yapılabilir. bu düzeltme düşüktür.

Potasyum-argon yönteminin geliştirilmiş bir versiyonu vardır - 40Ar/39Ar yöntemi ( argon-argon yöntemi). Bu yöntem kullanılarak 40K içeriği yerine yapay nötron ışınlaması sırasında 39K'dan oluşan 39Ar içeriği belirlenir. 40K miktarı, potasyumun izotopik bileşiminin sabitliği nedeniyle 39K miktarından açıkça belirlenebilir. Bu yöntemin avantajı şu gerçeğinden kaynaklanmaktadır: Kimyasal özellikler 39Ar ve 40Ar aynıdır, dolayısıyla bu izotopların içeriği aynı yöntem kullanılarak bir örnek numuneden belirlenebilir. Ancak her argon-argon tarihlemesi, aynı nötron akışıyla ışınlanmış bilinen yaştaki bir numune kullanılarak kalibrasyon yapılmasını gerektirir.

Potasyum-argon tarihlerinin uranyum-kurşun tarihleriyle karşılaştırılması, potasyum-argon tarihlerinin genellikle yaklaşık %1 daha küçük olduğunu gösterir. Bu muhtemelen yanlışlıktan kaynaklanmaktadır kabul edilen değer Potasyum-40'ın yarı ömrü.

Rubidyum-stronsiyum yöntemi

Yöntemin prensibi, 87Rb izotopunun β− bozunmasına ve bunun kararlı 87Sr izotopuna dönüşümüne dayanmaktadır:

37 87 R b → 38 87 S r + β − + ν ¯ e + Q ; (\displaystyle \mathrm (()_(37)^(87)Rb) \rightarrow \mathrm (()_(38)^(87)Sr) +(\beta )^(-)+(\bar (\ nu ))_(e)+Q\,;)

nerede e- elektron antinötrino, Q- bozunma enerjisi. Rubidyum-87'nin yarı ömrü 49,7(3) milyar yıldır, doğal izotop bolluğu %27,83(2)'dir. Kaya minerallerinde rubidyumun bolluğu, her şeyden önce Rb+ iyon yarıçapının yakınlığıyla belirlenir ( R= 0,148 nm) K+ iyonlarına ( R= 0,133 nm). Bu, Rb iyonunun, en önemli kaya oluşturucu minerallerin tümünde K iyonunun yerini almasına olanak tanır.

Stronsiyumun bolluğu Sr2+ iyonunun yeteneği ile belirlenir ( R= 0,113 nm) Ca2+ iyonunu değiştirin ( R= 0,101 nm), kalsiyum içeren minerallerde (esas olarak plajiyoklaz ve apatitte) ve bunun yanı sıra K+ iyonu yerine potasyum feldispat kafesine dahil edilme olasılığı. Stronsiyum-87'nin mineralde birikmesi yasaya göre gerçekleşir

(87 S r 86 S r) t = (87 S r 86 S r) 0 + (87 R b 86 S r) t ⋅ (e λ t − 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),)

indeks nerede T her zaman olduğu gibi, şu anlama gelir: modern ilişkiler mineraldeki izotop konsantrasyonları ve 0 - başlangıç ​​oranlarına. Bu denklemin yaşa göre çözümü T Jeokronolojinin temel denklemini Rb-Sr yöntemine göre yazmanıza olanak sağlar:

T = 1 λ ln ⁡ ((87 S r 86 S r) t − (87 S r 86 S r) 0 (87 R b 86 S r) t + 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))

Yöntemde kullanılan radyojenik (87Sr) ve radyojenik olmayan (86Sr) stronsiyum izotoplarının izotop bolluğu sırasıyla %7,00(1) ve %9,86(1)'dir.

Samaryum-neodimyum yöntemi

Samaryum ve neodimyum nadir toprak elementleridir. Hidrotermal alterasyon, kimyasal ayrışma ve metamorfizma sırasında K, Rb, Sr vb. gibi alkali ve alkali toprak elementlerine göre daha az hareketlidirler. Bu nedenle samaryum-neodimyum yöntemi, kayaların yaşının rubidyum-stronsiyum yöntemine göre daha güvenilir bir şekilde tarihlendirilmesini sağlar. Jeokronolojide Sm-Nd yönteminin kullanılması önerisi ilk kez G. Lugmair (1947) tarafından yapılmıştır. 143Nd/144Nd oranının, 147Sm'nin bozulması nedeniyle 143Nd'nin göreceli bolluğundaki değişikliklerin bir göstergesi olduğunu gösterdi. ABD'li DePaolo ve Wasserburg'lu araştırmacılar, Sm-Nd yönteminin jeolojik pratikte geliştirilmesine, uygulanmasına ve elde edilen verilerin işlenmesine büyük katkı sağladı. Samaryumun 7 doğal izotopu vardır (bkz. Samaryum izotopları), ancak bunlardan yalnızca ikisi (147Sm ve 148Sm[İletişim 5]) radyoaktiftir. 147Sm bir alfa parçacığı yayarak 143Nd'ye dönüşür:

62 147 Rb → 60 143 Nd + a + Q; (\displaystyle \mathrm (()_(62)^(147)Rb) \rightarrow \mathrm (()_(60)^(143)Nd) +(\alpha )+Q\,;)

147Sm'nin yarı ömrü çok uzundur; 106,6(7) milyar yıl. Samaryum-neodimyum yöntemi, metamorfik olanlar da dahil olmak üzere bazik ve ultrabazik kayaların yaşını hesaplamak için en iyi şekilde kullanılır.

Renyum-osmiyum yöntemi

Yöntem, renyum-187'nin (yarı ömür 43,3(7) milyar yıl, doğal izotopik bolluk η = 62,60(2)%) osmiyum-187'ye (η = 1,96(2)%) beta bozunmasına dayanmaktadır. Yöntem, demir-nikel meteoritlerin (siderofil bir element olarak renyum, bunların içinde yoğunlaşma eğilimindedir) ve molibdenit yataklarının (yer kabuğundaki molibden MoS 2, tantal ve niyobyum mineralleri gibi bir renyum yoğunlaştırıcı mineraldir) tarihlendirilmesi için kullanılır. Osmiyum iridyumla ilişkilidir ve neredeyse yalnızca ultramafik kayaçlarda bulunur. Re-Os yöntemi için izokron denklemi:

(187 Ö s 186 Ö s) t = (187 Ö s 186 Ö s) 0 + (187 R e 186 Ö s) t ⋅ (e λ 187 t - 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).)

Lutesyum-hafniyum yöntemi

Yöntem, lutesyum-176'nın (yarı ömür 36,84(18) milyar yıl, doğal izotop bolluğu η = 2,599(13)) hafniyum-176'ya (η = 5,26(7)%) beta bozunmasına dayanmaktadır. Hafniyum ve lutesyum önemli ölçüde farklı jeokimyasal davranışlara sahiptir. Fergusonit, ksenotim vb. gibi ağır lantanit minerallerinin yanı sıra apatit, ortit ve sfen de yönteme uygundur. Hafniyum, zirkonyumun kimyasal bir analoğudur ve zirkonlarda yoğunlaşmıştır, dolayısıyla zirkonlar bu yöntem için uygun değildir. Lutesyum-hafniyum yöntemi için izokron denklemi:

(176 H f 177 H f) t = (176 H f 177 H f) 0 + (176 L sen 177 H f) t ⋅ (e λ 176 t - 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)\ mathrm (Hf))\right)_(t)\cdot \left(e^(\lambda _(176)t)-1\right).)

Radyokarbon yöntemi

Yöntem karbon-14'ün bozunmasına dayanıyor ve çoğunlukla biyolojik kökenli nesneler için kullanılıyor. Biyolojik bir nesnenin ölümünden ve atmosferik rezervuarla karbon değişiminin kesilmesinden bu yana geçen süreyi belirlemenizi sağlar. Atmosferdeki ve onunla denge alışverişinde bulunan hayvan ve bitki dokularındaki karbon-14'ün kararlı karbona (14C/12C ~ %10−10) oranı, üst atmosferdeki hızlı nötronların akışıyla belirlenir. Kozmik ışınların oluşturduğu nötronlar, atmosferik nitrojen-14 çekirdeği ile n + 7 14 N → 6 14 C + p , (\displaystyle n+\mathrm (^(14)_(7)N) \rightarrow \mathrm ( ^ (14)_(6)C) +p,) yılda ortalama 7,5 kg karbon-14 üretiyor. 14C'nin yarı ömrü 5700 ± 30 yıldır; Mevcut yöntemler, biyolojik nesnelerdeki radyokarbon konsantrasyonlarını, denge atmosferik konsantrasyonundan yaklaşık 1000 kat daha düşük bir seviyede, yani 14C'lik (yaklaşık 60 bin yıl) 10 yarı ömre kadar bir yaşta belirlemeyi mümkün kılar.

Radyokarbon tarihleme yönteminin doğruluğu hakkında

Paganizmden bize gelen her şey yoğun bir sisle örtülmüştür; ölçemediğimiz yük aralığına aittir. Bunun Hıristiyanlıktan daha eski olduğunu biliyoruz, ancak iki yıl, iki yüz yıl veya tam bir bin yıl - burada yalnızca tahmin edebiliriz. Rasmus Nierup, 1806.

Birçoğumuz bilimden korkuyoruz. Nükleer fiziğin gelişiminin sonuçlarından biri olan radyokarbon tarihlemesi böyle bir olgunun örneğidir. Bu yöntem vardır önemli Hidroloji, jeoloji, atmosfer bilimi ve arkeoloji gibi farklı ve bağımsız bilimsel disiplinler için. Bununla birlikte, radyokarbon tarihleme ilkelerinin anlaşılmasını bilimsel uzmanlara bırakıyoruz ve ekipmanlarının doğruluğuna saygı duyduğumuz ve zekalarına duyduğumuz hayranlığımızdan dolayı onların sonuçlarını körü körüne kabul ediyoruz.

Aslında radyokarbon tarihlemenin ilkeleri şaşırtıcı derecede basit ve kolayca erişilebilir. Üstelik karbon tarihlemesinin "kesin bilim" olduğu düşüncesi yanıltıcıdır ve gerçekte çok az bilim insanı bu görüşe sahiptir. Sorun, radyokarbon tarihlemeyi kronolojik amaçlarla kullanan birçok disiplinin temsilcilerinin bunun doğasını ve amacını anlamamasıdır. Hadi buna bakalım.

Radyokarbon Tarihlemenin İlkeleri
William Frank Libby ve ekibinin üyeleri, 1950'lerde radyokarbon tarihlemenin ilkelerini geliştirdiler. 1960 yılında çalışmaları tamamlandı ve o yılın Aralık ayında Libby, Nobel Kimya Ödülü'ne aday gösterildi. Adaylığına katılan bilim adamlarından biri şunları kaydetti:

“Kimya alanındaki bir keşfin insan üzerinde bu kadar büyük bir etki yaratması ender rastlanan bir olaydır. farklı bölgeler insan bilgisi. Tek bir keşfin bu kadar yaygın ilgi çekmesi çok nadirdir.”

Libby, kararsız radyoaktif karbon izotopunun (C14) öngörülebilir bir oranda kararlı karbon izotoplarına (C12 ve C13) bozunduğunu keşfetti. Her üç izotop da atmosferde doğal olarak aşağıdaki oranlarda bulunur; C12 – %98,89, C13 – %1,11 ve C14 – %0,00000000010.

Kararlı karbon izotopları C12 ve C13, gezegenimizi oluşturan diğer tüm atomlarla birlikte, yani çok çok uzun zaman önce oluşmuştu. C14 izotopu, güneş atmosferinin kozmik ışınlar tarafından günlük olarak bombardıman edilmesi sonucu mikroskobik miktarlarda oluşur. Kozmik ışınlar belirli atomlarla çarpıştığında onları yok eder, bunun sonucunda bu atomların nötronları dünya atmosferinde serbest kalır.

C14 izotopu, bu serbest nötronlardan birinin nitrojen atomunun çekirdeğiyle kaynaşması sonucu oluşur. Dolayısıyla radyokarbon, farklı kimyasal elementlerin bir alaşımı olan bir "Frankenstein izotopudur". Daha sonra sabit bir hızda oluşan C14 atomları oksidasyona uğrar ve fotosentez süreci ve doğal besin zinciri yoluyla biyosfere nüfuz eder.

Tüm canlıların organizmalarında C12 ve C14 izotoplarının oranı, bu izotopların bulundukları coğrafi bölgedeki atmosferik oranına eşit olup, metabolizma hızları ile korunur. Ancak ölümden sonra organizmalar karbon biriktirmeyi bırakır ve C14 izotopunun bu noktadan sonraki davranışı ilginç hale gelir. Libby, C14'ün yarı ömrünün 5568 yıl olduğunu buldu; 5568 yıl sonra izotopta kalan atomların yarısı bozunur.

Dolayısıyla, C12'nin C14 izotoplarına başlangıç ​​oranı jeolojik bir sabit olduğundan, bir numunenin yaşı, artık C14 izotopunun miktarı ölçülerek belirlenebilir. Örneğin, numunede başlangıçta bir miktar C14 mevcutsa organizmanın ölüm tarihi, 10.146 yıllık bir yaşa karşılık gelen iki yarı ömür (5568 + 5568) ile belirlenir.

Bu, arkeolojik bir araç olarak radyokarbon tarihlemenin temel ilkesidir. Radyokarbon biyosfer tarafından emilir; organizmanın ölümüyle birlikte birikmeyi bırakır ve ölçülebilen belli bir oranda bozunur.

Yani C14/C12 oranı giderek azalıyor. Böylece bir canlının ölüm anından itibaren işlemeye başlayan bir “saat” elde etmiş oluyoruz. Görünüşe göre bu saat yalnızca bir zamanlar canlı olan cesetler üzerinde çalışıyor. Örneğin volkanik kayaların yaşını belirlemek için kullanılamazlar.

C14'ün bozunma hızı, bu maddenin yarısının 5730 ± 40 yıl içinde tekrar N14'e dönüşeceği şekildedir. Buna “yarı ömür” denir. İki yarılanma ömründen, yani 11.460 yıldan sonra, orijinal miktarın yalnızca dörtte biri kalacaktır. Yani bir numunedeki C14/C12 oranı modern canlı organizmaların dörtte biri ise numune teorik olarak 11.460 yaşındadır. Radyokarbon yöntemini kullanarak 50.000 yıldan daha eski nesnelerin yaşını belirlemek teorik olarak imkansızdır. Bu nedenle radyokarbon tarihlemesi milyonlarca yıllık yaşları gösteremez. Numune C14 içeriyorsa, bu zaten onun yaşını gösterir az milyon yıl.

Ancak her şey o kadar basit değil. Birincisi, bitkiler C14 içeren karbondioksiti daha kötü emer. Sonuç olarak, beklenenden daha az miktarda madde biriktiriyorlar ve bu nedenle test edildiklerinde gerçekte olduklarından daha yaşlı görünüyorlar. Dahası, çeşitli bitkiler C14 farklı şekilde emilir ve buna dikkat edilmelidir.2

İkincisi, atmosferdeki C14/C12 oranı her zaman sabit değildi; örneğin, büyük miktarlarda fosil yakıtların yakılmasıyla C14'te tükenen bir karbondioksit kütlesinin açığa çıktığı endüstriyel çağın başlamasıyla birlikte azaldı. Buna göre, bu dönemde ölen organizmalar radyokarbon tarihlemesinde daha yaşlı görünmektedir. Daha sonra 1950'lerde yer üstü nükleer testlerle ilişkili olarak C14O2'de bir artış oldu3 ve bu dönemde ölen organizmaların gerçekte olduklarından daha genç görünmesine neden oldu.

Yaşı tarihçiler tarafından kesin olarak belirlenen nesnelerdeki C14 içeriğinin ölçümleri (örneğin, gömülme tarihini gösteren mezarlardaki tahıllar), o dönemde atmosferdeki C14 düzeyinin tahmin edilmesini mümkün kılar ve dolayısıyla kısmen Radyokarbon “saatinin” “saatini düzeltin”. Buna göre tarihsel veriler dikkate alınarak yapılan radyokarbon tarihlemesi oldukça verimli sonuçlar verebilmektedir. Ancak arkeologlar, bu "tarihi ortamda" bile sık görülen anormallikler nedeniyle radyokarbon yöntemiyle elde edilen tarihlerin kesin olduğunu düşünmüyorlar. Tarihsel kayıtlarla ilişkili tarihleme yöntemlerine daha çok güveniyorlar.

Geçmiş veriler dışında C14 “saatinin” “ayarlanması” mümkün değildir

Laboratuvarda
Tüm bu inkar edilemez gerçekler göz önüne alındığında, dünya çapındaki radyokarbon araştırmalarının sonuçlarını yayınlayan Radiokarbon dergisinde şu ifadeyi görmek son derece tuhaftır:

"Altı saygın laboratuvar, Cheshire'daki Shelford'daki ahşap üzerinde 18 yaş analizi gerçekleştirdi. Tahminler 26.200 ile 60.000 yıl arasında (günümüzden önce) ve 34.600 yıl arasında değişiyor.”

İşte bir gerçek daha: Radyokarbon tarihleme teorisi inandırıcı gelse de, prensipleri laboratuvar örneklerine uygulandığında insan faktörleri devreye giriyor. Bu, bazen çok önemli hatalara yol açar. Ayrıca laboratuvar numuneleri, ölçülen C14 kalıntı seviyesini değiştiren arka plan radyasyonuyla kirlenir.

Renfrew'un 1973'te ve Taylor'ın 1986'da işaret ettiği gibi, radyokarbon tarihlemesi, teorisinin gelişimi sırasında Libby tarafından yapılan bir dizi kanıtlanmamış varsayıma dayanmaktadır. Örneğin, son yıllarda C14'ün sözde 5.568 yıllık yarı ömrü hakkında çok fazla tartışma yapıldı. Bugün çoğu bilim adamı Libby'nin yanıldığı ve C14'ün yarı ömrünün aslında yaklaşık 5.730 yıl olduğu konusunda hemfikir. 162 yıllık tutarsızlık, binlerce yıl öncesinden örnekleri tarihlendirirken anlamlı hale geliyor.

Ancak Nobel Kimya Ödülü'nün yanı sıra Libby, yeni sistemine tamamen güvenmeye başladı. Arkeolojik örneklerin radyokarbon tarihlemesi Antik Mısır Eski Mısırlılar kronolojilerine dikkat ettikleri için zaten tarihlenmişti. Ne yazık ki, radyokarbon analizi çok düşük bir yaş verdi; bazı durumlarda tarihsel kayıtlara göre 800 yıl daha genç. Ancak Libby şaşırtıcı bir sonuca vardı:

"Verilerin dağılımı, MÖ 2. binyılın başlangıcından önceki eski Mısır tarihi tarihlerinin çok yüksek olduğunu ve MÖ 3. binyılın başlangıcındaki gerçek tarihlerden 500 yıl daha eski olabileceğini gösteriyor."

Bu, klasik bir bilimsel kibir örneğidir ve bilimsel yöntemlerin arkeolojik yöntemlere üstünlüğüne dair kör, neredeyse dini bir inançtır. Libby yanılıyordu; radyokarbon tarihlemesi onu başarısızlığa uğratmıştı. Bu sorun artık çözülmüştür, ancak karbon tarihlemenin kendi kendine ilan ettiği itibarı hala güvenilirliğini aşmaktadır.

Araştırmam, radyokarbon tarihleme konusunda günümüzde hala büyük yanlış anlamalara yol açabilecek iki ciddi sorun olduğunu gösteriyor. Bunlar (1) numunelerin kirlenmesi ve (2) jeolojik dönemler boyunca atmosferik C14 seviyelerindeki değişikliklerdir.

Radyokarbon tarihleme standartları.

Bir numunenin radyokarbon yaşı hesaplanırken benimsenen standardın değeri, ortaya çıkan değeri doğrudan etkiler. Yayınlanan literatürün ayrıntılı bir analizinin sonuçlarına göre, radyokarbon tarihlemesinde çeşitli standartların kullanıldığı tespit edilmiştir. Bunlardan en ünlüleri Anderson standardı (12,5 dpm/g), Libby standardı (15,3 dpm/g) ve modern standarttır (13,56 dpm/g).

Firavunun teknesiyle çıkmak.

Firavun III. Sesostris'in teknesinin ahşabına üç standart esas alınarak radyokarbon tarihlemesi yapıldı. 1949'da ahşabın tarihlemesi yapılırken standarda (12,5 dpm/g) göre 3700 +/- 50 BP yılı radyokarbon yaşı elde edildi. Libby daha sonra standarda (15,3 dpm/g) göre ahşabı tarihlendirdi. Radyokarbon yaşı değişmedi. 1955'te Libby, teknenin ahşabının tarihini standarda (15,3 dpm/g) göre yeniden belirledi ve 3621 +/-180 BP yıllık bir radyokarbon yaşı elde etti. 1970 yılında teknenin ahşaplarının tarihlendirilmesinde standart (13,56 dpm/g) kullanıldı. Radyokarbon yaşı neredeyse değişmeden kaldı ve 3640 BP yılını buldu. Firavun teknesinin tarihlendirilmesine ilişkin sunduğumuz gerçek veriler, bilimsel yayınlara ilişkin ilgili bağlantılar kullanılarak kontrol edilebilir.

Fiyat sorunu.

Firavunun teknesindeki odunun neredeyse aynı radyokarbon yaşının elde edilmesi: 3621-3700 BP yılları üç uygulama Değerleri önemli ölçüde farklılık gösteren standartların fiziksel olarak imkansız olması. Standardın (15,3 dpm/g) kullanılması, tarihlenen numunenin yaşını otomatik olarak artırır. 998 standartla karşılaştırıldığında (13,56 dpm/g) ve 1668 standartla karşılaştırıldığında (12,5 dpm/g). Bu durumdan kurtulmanın yalnızca iki yolu var. Şunun tanınması:

Firavun Sesostris III'ün teknesinin ahşabı tarihlenirken standartlarla manipülasyonlar yapıldı (ahşap, beyanların aksine aynı standarda göre tarihlendi);

Firavun Sesostris III'ün sihirli teknesi.

Çözüm.

Manipülasyon adı verilen dikkate alınan olgunun özü tek kelimeyle ifade edilir - tahrifat.

Ölümden sonra C12 içeriği sabit kalır ancak C14 içeriği azalır

Numune kontaminasyonu
Mary Levine şöyle açıklıyor:

“Kontaminasyon, numune materyali ile oluşmamış yabancı kökenli organik materyal numunesinde bulunmasıdır.”

Birçok fotoğrafta erken periyot radyokarbon tarihlemesi, bilim adamlarının örnekleri toplarken veya işlerken sigara içtiğini gösteriyor. Onlar pek akıllı değil! Renfrew'un işaret ettiği gibi, "analiz için hazırlanırken numunelerinizin üzerine bir tutam kül damlattığınızda, sigaranızın yapıldığı tütünün radyokarbon yaşını öğreneceksiniz."

Her ne kadar bu tür metodolojik yetersizlik günümüzde kabul edilemez olarak görülse de, arkeolojik örnekler hala kirlenme tehlikesiyle karşı karşıyadır. Bilinen türler kirleticiler ve bunlarla nasıl mücadele edileceği Taylor (1987) tarafından yazılan bir makalede tartışılmaktadır. Kirleticileri dört ana kategoriye ayırır: 1) fiziksel olarak çıkarılabilir, 2) asitte çözünür, 3) alkalide çözünür, 4) solventte çözünür. Tüm bu kirletici maddeler, eğer ortadan kaldırılmazsa, numunenin yaşının laboratuarda belirlenmesini büyük ölçüde etkiler.

Hızlandırıcı kütle spektrometresi (AMS) yönteminin mucitlerinden biri olan H. E. Gove, Torino Kefeni'nin radyokarbon tarihlemesini yaptı. Kefeni yapmak için kullanılan kumaş liflerinin tarihinin 1325 yılına dayandığı sonucuna vardı.

Her ne kadar Gove ve meslektaşları kararlılıklarının gerçekliğinden oldukça emin olsalar da, pek çok kişi, bariz sebeplerden ötürü, Torino Kefeni'nin yaşının çok daha saygın olduğunu düşünüyor. Gove ve arkadaşları tüm eleştirilere uygun bir yanıt verdiler ve eğer bir seçim yapmak zorunda kalsaydım, Torino Kefeni'nin bilimsel tarihlemesinin büyük olasılıkla doğru olduğunu söyleme cesaretini gösterirdim. Ancak her iki durumda da, bu özel projeye yağan eleştiri fırtınası, karbon tarihleme hatasının ne kadar maliyetli olabileceğini ve bazı bilim adamlarının yönteme ne kadar şüpheyle yaklaştıklarını gösteriyor.

Numunelerin daha genç organik karbon tarafından kirlenmiş olabileceği ileri sürüldü; temizleme yöntemleri modern kirleticilerin izlerini gözden kaçırmış olabilir. Oxford Üniversitesi'nden Robert Hedges şunu belirtiyor:

"Küçük bir sistematik hata tamamen göz ardı edilemez."

Shelford ahşap numunesi üzerinde farklı laboratuvarlar tarafından elde edilen tarihlerdeki farklılığı "küçük bir sistematik hata" olarak adlandırır mıydı acaba? Mevcut yöntemlerin mükemmel olduğuna inandırılarak bir kez daha bilimsel retorik tarafından kandırılıyormuşuz gibi görünmüyor muyuz?

Leoncio Garza-Valdez, Torino Kefeni'nin tarihlendirilmesiyle ilgili olarak kesinlikle bu görüşe sahiptir. Tüm eski dokular, Garza-Valdez'e göre radyokarbon analizörünün kafasını karıştıran bakteriyel aktivitenin bir sonucu olarak biyoplastik bir filmle kaplanmıştır. Aslında Torino Kefeni 2000 yaşında olabilir, çünkü radyokarbon tarihlemesi kesin olarak kabul edilemez. Daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Gove'un (Garza-Valdez ile aynı fikirde olmasa da) bu tür eleştirilerin yeni araştırmalar gerektirdiğini kabul etmesi ilginçtir.

Dünyanın atmosferinde, hidrosferinde ve biyosferinde radyokarbon döngüsü (14C)

Dünya atmosferindeki C14 seviyesi
Libby'nin "eşzamanlılık ilkesi"ne göre, herhangi bir coğrafi bölgedeki C14 seviyesi jeolojik tarih boyunca sabittir. Bu öncül, radyokarbon tarihlemenin ilk gelişimindeki güvenilirliği açısından hayati önem taşıyordu. Aslında, kalan C14 seviyelerini güvenilir bir şekilde ölçmek için, ölüm anında bu izotopun ne kadarının vücutta mevcut olduğunu bilmeniz gerekir. Ancak Renfrew'a göre bu önerme yanlıştır:

"Ancak, radyokarbonun sıradan C12'ye orantısal oranının zaman içinde sabit kalmadığı ve M.Ö. 1000'den önce sapmaların o kadar büyük olduğu ve radyokarbon tarihlerinin gerçeklikten önemli ölçüde farklı olabileceği artık biliniyor."

Dendrolojik çalışmalar (ağaç halkalarının incelenmesi), Dünya atmosferindeki C14 seviyesinin son 8.000 yılda önemli dalgalanmalara maruz kaldığını ikna edici bir şekilde göstermektedir. Bu, Libby'nin yanlış bir sabit seçtiği ve araştırmasının hatalı varsayımlara dayandığı anlamına geliyor.

Amerika Birleşik Devletleri'nin güneybatı bölgelerinde yetişen Colorado çamı birkaç bin yaşında olabilir. Bugün hala hayatta olan bazı ağaçlar 4000 yıl önce doğmuştur. Ayrıca bu ağaçların yetiştiği yerlerden toplanan kütükler kullanılarak ağaç halkası kayıtlarının 4.000 yıl daha geriye götürülmesi mümkün. Dendrolojik araştırmalar için yararlı olan diğer uzun ömürlü ağaçlar arasında meşe ve Kaliforniya sekoyası bulunur.

Bildiğiniz gibi, canlı bir ağaç gövdesinin kesilmesinde her yıl yeni bir büyüme halkası büyüyor. Büyüme halkalarını sayarak ağacın yaşını öğrenebilirsiniz. 6000 yıllık bir ağaç halkasındaki C14 seviyesinin modern atmosferdeki C14 seviyesine benzer olacağını varsaymak mantıklı olacaktır. Ama bu doğru değil.

Örneğin ağaç halkalarının analizi, 6000 yıl önce dünya atmosferindeki C14 seviyesinin şu ana göre önemli ölçüde daha yüksek olduğunu gösterdi. Buna göre, dendrolojik analizlere göre bu çağa tarihlenen radyokarbon örneklerinin gerçekte olduklarından belirgin şekilde daha genç olduğu tespit edildi. Hans Suisse'in çalışması sayesinde, atmosferdeki farklı zaman dilimlerindeki dalgalanmaları telafi etmek için C14 seviyesi düzeltme çizelgeleri derlendi. Ancak bu, 8.000 yıldan daha eski örneklerin radyokarbon tarihlemesinin güvenilirliğini önemli ölçüde azalttı. Bu tarihten önce atmosferin radyokarbon içeriği hakkında elimizde veri yok.

National Electrostatics Corporation tarafından üretilen Arizona Üniversitesi'ndeki (Tucson, Arizona, ABD) hızlandırıcı kütle spektrometresi: a - diyagram, b - kontrol paneli ve C¯ iyon kaynağı, c - hızlandırıcı tankı, d - karbon izotop dedektörü. Fotoğraf: J.S. Burra

Belirlenen "yaş" beklenenden farklı olduğunda araştırmacılar, tarihlendirme sonucunun geçersiz olduğunu ilan etmek için hemen bir neden buluyor. Bu arka kanıtların yaygın yaygınlığı, radyometrik tarihlemenin ciddi sorunları olduğunu göstermektedir. Woodmorappe, araştırmacıların "uygun olmayan" yaş değerlerini açıklamaya çalışırken başvurdukları hilelere dair yüzlerce örnek veriyor.

Bilim insanları fosil kalıntılarının yaşını revize etti Australopithecus ramidus. 9 Bu fosillerin bulunduğu katmanlara en yakın bazalt örneklerinin çoğunun argon-argon yaşları yaklaşık 23 milyon yıl olarak verilmiştir. Yazarlar, fosillerin küresel evrim şemasındaki yeri konusundaki anlayışlarına dayanarak bu rakamın "çok yüksek" olduğuna karar verdiler. Fosillerden uzakta bulunan bazaltlara baktılar ve 26 örnekten 17'sini seçerek kabul edilebilir maksimum 4,4 milyon yıllık bir yaş buldular. Geriye kalan dokuz örnek yine çok daha yaşlı bir yaş gösterdi ancak deneyi yapanlar sorunun kayanın kirlenmesinden kaynaklandığına karar vererek bu verileri reddetti. Dolayısıyla radyometrik tarihleme yöntemleri, bilim çevrelerinde hakim olan “uzun dönemler” dünya görüşünden önemli ölçüde etkilenmektedir.

Benzer bir hikaye, bir primat kafatasının (bu kafatası KNM-ER 1470 örneği olarak bilinir) yaşının belirlenmesiyle ilişkilidir.10, 11 İlk sonuç 212-230 milyon yıldı; fosillere dayanarak Yanlış olduğu anlaşıldı (“o zamanlar hiç insan yoktu”) ve ardından bu bölgedeki volkanik kayaların yaşını belirlemek için girişimlerde bulunuldu. Birkaç yıl sonra, birkaç farklı araştırma sonucunun yayınlanmasından sonra, 2,9 milyon yıl rakamı üzerinde “anlaştılar” (gerçi bu çalışmalar aynı zamanda “iyi” sonuçların “kötü” sonuçlardan ayrılmasını da içeriyordu; Australopithecus ramidus).

Araştırmacılar, insanın evrimi hakkındaki önyargılara dayanarak kafatasının evrimi konusunda bir türlü anlaşamadılar. 1470 "çok yaşlı." Afrika'daki domuz fosillerini inceleyen antropologlar, kafatasının 1470 aslında çok daha genç. Bilim camiası bu kanıya vardıktan sonra, kayalar üzerinde yapılan ileri araştırmalar bu kafatasının radyometrik yaşını 1,9 milyon yıla düşürdü ve yine "doğrulanan" veriler bulundu. bir diğer sayı. Bu “radyometrik flört oyunu”...

Evrimcilerin tüm verileri kendilerine en uygun sonuca sığdırmak için komplo kurduklarını iddia etmiyoruz. Elbette bu normalde böyle değildir. Sorun farklı: Tüm gözlemsel veriler bilimdeki hakim paradigmaya karşılık gelmelidir. Bu paradigma, daha doğrusu molekülden insana milyonlarca yıllık evrime olan inanç zihinlere o kadar yerleşmiş ki, kimse bunu sorgulamaya izin vermiyor; tam tersine evrim "gerçeği"nden bahsediyorlar. Bu paradigma altında mutlak kesinlikle tüm gözlemlere uyuyor. Sonuç olarak kamuoyuna "objektif ve tarafsız bilim adamı" gibi görünen araştırmacılar, bilinçsizce evrim inancıyla tutarlı gözlemleri seçiyorlar.

Geçmişin normal deneysel araştırmalara (şu anda yürütülen bir dizi deney) erişilemez olduğunu unutmamalıyız. Bilim adamları bir zamanlar olmuş olaylarla deney yapamazlar. Ölçülen kayaların yaşı değildir; izotop konsantrasyonları ölçülür ve bunlar yüksek doğrulukla ölçülebilir. Ancak “yaş”, geçmişle ilgili kanıtlanamayan varsayımlar dikkate alınarak belirlenir.

Tanrı'nın Eyüp'e söylediği sözleri her zaman hatırlamalıyız: “Ben dünyanın temellerini attığımda neredeydin?”(Eyüp 38:4).

Yazılı olmayan tarihle uğraşanlar, şimdiki zamanda bilgi toplayarak geçmişi yeniden inşa etmeye çalışırlar. Aynı zamanda kanıt gereksinimlerinin düzeyi fizik, kimya, moleküler biyoloji, fizyoloji vb. gibi ampirik bilimlerdekinden çok daha düşüktür.

William ( WilliamsÇevredeki radyoaktif elementlerin dönüşümünde uzman olan izotop tarihleme yöntemlerinde 17 kusur tespit etti (bu tarihlendirmenin sonuçları, Dünya'nın yaşını yaklaşık olarak belirlemeyi mümkün kılan çok saygın üç eserin yayınlanmasına yol açtı). 4,6 milyar yıl).12 John Woodmorappe, bu tarihlendirme yöntemlerini sert bir şekilde eleştiriyor8 ve bunlarla ilgili yüzlerce efsaneyi ortaya çıkarıyor. "Kötü" veriler filtrelendikten sonra geriye kalan birkaç "iyi" sonucun, şanslı bir tesadüfle kolayca açıklanabileceğini ikna edici bir şekilde savunuyor.

“Hangi yaşı tercih edersiniz?”

Radyoizotop laboratuvarları tarafından sunulan anketler genellikle şu soruyu sorar: "Bu örneğin yaşının ne olması gerektiğini düşünüyorsunuz?" Peki bu soru nedir? Flört teknikleri kesinlikle güvenilir ve objektif olsaydı buna gerek kalmazdı. Bunun nedeni muhtemelen laboratuvarların anormal sonuçların yaygınlığının farkında olmaları ve bu nedenle elde ettikleri verilerin ne kadar "iyi" olduğunu anlamaya çalışmalarıdır.

Radyometrik tarihleme yöntemlerinin test edilmesi

Eğer radyometrik tarihleme yöntemleri kayaların yaşını gerçekten nesnel olarak belirleyebilseydi, kesin yaşı bildiğimiz durumlarda da işe yarardı; ayrıca farklı yöntemler tutarlı sonuçlar üretecektir.

Tarihlendirme yöntemleri, bilinen yaştaki nesneler için güvenilir sonuçlar göstermelidir

Radyometrik tarihleme yöntemlerinin kayaların yaşını yanlış belirlediği (bu yaş önceden kesin olarak biliniyordu) çok sayıda örnek vardır. Böyle bir örnek, Yeni Zelanda'daki Ngauruhoe Dağı'ndan gelen beş andezitik lav akışının potasyum-argon tarihlemesidir. Lavın 1949'da bir kez, 1954'te üç kez ve 1975'te bir kez daha aktığı bilinmesine rağmen, "belirlenen yaşlar" 0,27 ila 3,5 milyon yıl arasında değişiyordu.

Aynı geriye dönük yöntem şu açıklamaya yol açtı: Kaya sertleştiğinde magma (erimiş kaya) nedeniyle içinde "fazladan" argon kalmıştı. Laik bilimsel literatür, bilinen tarihsel yaştaki kayaların yaşlandırılmasında fazla argonun nasıl "fazladan milyonlarca yıl" ile sonuçlandığına dair çok sayıda örnek sunmaktadır.14 Fazla argonun kaynağı, Üst kısmı Dünya'nın mantosu, doğrudan Dünya kabuğunun altında bulunur. Bu, "genç Dünya" teorisiyle oldukça tutarlıdır - argonun çok az zamanı vardı, sadece serbest bırakılacak zamanı yoktu. Ancak argon fazlalığı kayaların tarihlendirilmesinde bu kadar bariz hatalara yol açıyorsa ünlü yaşı, yaşı belli olan kayaları tarihlendirirken neden aynı yönteme güvenelim ki? Bilinmeyen?!

Diğer yöntemler (özellikle izokronların kullanımı) başlangıç ​​koşulları hakkında çeşitli hipotezler içerir; Ancak bilim adamları, bu tür "güvenilir" yöntemlerin bile "kötü" sonuçlara yol açtığına giderek daha fazla ikna oluyor. Burada yine veri seçimi araştırmacının belirli bir türün yaşı hakkındaki varsayımına dayanmaktadır.

Dr.Steve Austin (Steve Austin) Bir jeolog, Büyük Kanyon'un alt katmanlarından ve kanyonun kenarındaki lav akıntılarından bazalt örnekleri aldı.17 Evrimsel mantıkla, kanyonun kenarındaki bazalt, derinliklerdeki bazalttan bir milyar yıl daha genç olmalıdır. Rubidyum-stronsiyum izokron tarihlendirmesini kullanan standart laboratuvar izotop analizi, lav akışının 270 milyon yıl önce nispeten yeni olduğunu gösterdi. daha eski Büyük Kanyon'un derinliklerinden bazalt çıkarmak - ki bu elbette kesinlikle imkansızdır!

Metodolojik sorunlar

Başlangıçta Libby'nin fikri aşağıdaki hipotezlere dayanıyordu:

1. 14C, kozmik ışınların etkisi altında atmosferin üst katmanlarında oluşur, daha sonra atmosfere karışarak karbondioksitin bir parçası haline gelir. Üstelik atmosferdeki 14C yüzdesi sabittir ve atmosferin heterojenliğine ve izotopların bozunmasına rağmen zamana veya mekana bağlı değildir.
2. Radyoaktif bozunma hızı, 5568 yıllık yarı ömürle ölçülen bir sabittir (bu süre zarfında 14C izotoplarının yarısının 14N'ye dönüştüğü varsayılmaktadır).
3. Hayvan ve bitki organizmaları vücutlarını atmosferden alınan karbondioksitten oluştururlar ve canlı hücreler atmosferde bulunan 14C izotopunun aynı yüzdesini içerir.
4. Bir organizmanın ölümü üzerine hücreleri karbon metabolizması döngüsünü terk eder, ancak 14C izotopunun atomları radyoaktif bozunmanın üstel yasasına göre kararlı 12C izotopunun atomlarına dönüşmeye devam eder, bu da geçen süreyi hesaplamamıza olanak tanır organizmanın ölümünden beri. Bu zamana “radyokarbon çağı” (ya da kısaca “RU çağı”) denir.

Materyal biriktikçe bu teorinin karşı örnekleri olmaya başladı: Yakın zamanda ölen organizmaların analizi bazen çok eski bir yaş verir veya tam tersine, bir örnek o kadar büyük miktarda izotop içerir ki hesaplamalar negatif bir RU yaşı verir. Açıkça eski olan bazı nesnelerin genç bir RU yaşına sahip olduğu açıktı (bu tür eserlerin geç sahte olduğu ilan edildi). Sonuç olarak, gerçek yaşın doğrulanabildiği durumlarda RU yaşının her zaman gerçek yaşla örtüşmediği ortaya çıktı. Bu tür gerçekler, yaşı bilinmeyen organik nesnelerin tarihlendirilmesinde X-ışını yönteminin kullanıldığı ve X-ışını tarihlemesinin doğrulanamadığı durumlarda makul şüphelere yol açmaktadır. Yaşın hatalı belirlenmesi vakaları, Libby'nin teorisinin aşağıdaki iyi bilinen eksiklikleriyle açıklanmaktadır (bunlar ve diğer faktörler, M. M. Postnikov'un kitabında analiz edilmiştir) "Antik Dünyanın Kronolojisinin Eleştirel Bir İncelemesi, 3 Ciltte", - M.: Kraft+Lean, 2000, cilt 1, s. 311-318, 1978'de yazılmıştır):

1. Atmosferdeki 14C yüzdesindeki değişkenlik. 14C içeriği kozmik faktöre (güneş radyasyonunun yoğunluğu) ve karasal faktöre (eski organik maddenin yanması ve bozulması nedeniyle atmosfere “eski” karbonun girmesi, yeni radyoaktivite kaynaklarının ortaya çıkması ve Dünyanın manyetik alanındaki dalgalanmalar). Bu parametrede% 20'lik bir değişiklik, neredeyse 2 bin yıllık RU çağında bir hataya yol açmaktadır.
2. 14C'nin atmosferde düzgün dağılımı kanıtlanmamıştır. Atmosferdeki karışımın hızı, farklı coğrafi bölgelerde 14C içeriğinde önemli farklılıklar olasılığını dışlamaz.
3. İzotopların radyoaktif bozunma hızı doğru bir şekilde belirlenemeyebilir. Yani, Libby'nin zamanından bu yana, resmi referans kitaplarına göre 14C'nin yarı ömrü yüz yıl, yani yüzde birkaç oranında "değişti" (bu, RU-yaşındaki bir değişikliğe karşılık gelir) ve yarım yüz yıl). Yarı ömür değerinin, belirlendiği deneylere önemli ölçüde (yüzde birkaç içinde) bağlı olduğu ileri sürülmektedir.
4. Karbon izotopları tamamen eşdeğer değildir Hücre zarları bunları seçici olarak kullanabilir: bazıları 14C'yi emer, bazıları ise tam tersine ondan kaçınır. 14C yüzdesi ihmal edilebilir olduğundan (14C'nin bir atomu ile 12C'nin 10 milyar atomu arasında), bir hücrenin hafif bir izotopik seçiciliği bile RU yaşında büyük bir değişikliğe neden olur (%10'luk bir dalgalanma yaklaşık 600 yıllık bir hataya yol açar). .
5. Bir organizmanın ölümünden sonra dokularının mutlaka karbon metabolizmasını bırakması gerekmez. çürüme ve yayılma süreçlerine katılmak.
6. Bir ürünün 14C içeriği aynı olmayabilir. Libby'nin zamanından bu yana, radyokarbon fizikçileri bir numunenin izotop içeriğini belirleme konusunda çok hassas hale geldiler; Hatta izotopun tek tek atomlarını bile sayabildiklerini iddia ediyorlar. Elbette böyle bir hesaplama yalnızca küçük bir örnek için mümkündür, ancak bu durumda şu soru ortaya çıkıyor: Bu küçük örnek tüm nesneyi ne kadar doğru temsil ediyor? İçindeki izotop içeriği ne kadar düzgün? Sonuçta, yüzde birkaç hata, RU çağında yüzyıllık değişikliklere yol açıyor.

Özet
Radyokarbon tarihleme gelişen bir bilimsel yöntemdir. Bununla birlikte, gelişiminin her aşamasında, bilim adamları genel güvenilirliğini koşulsuz olarak desteklediler ve ancak tanımladıktan sonra sessiz kaldılar. ciddi hatalar tahminlerde veya analiz yönteminin kendisinde. Bir bilim insanının hesaba katması gereken değişkenlerin sayısı göz önüne alındığında hatalar şaşırtıcı olmamalıdır: atmosferik dalgalanmalar, arka plan radyasyonu, bakteri üremesi, kirlilik ve insan hatası.

Temsili bir arkeolojik araştırmanın parçası olarak radyokarbon tarihlemesi hâlâ büyük önem taşıyor; sadece kültürel ve tarihi perspektife yerleştirilmesi gerekiyor. Bir bilim adamının sırf karbon tarihlemesi farklı bir yaşı gösterdiği için çelişkili arkeolojik kanıtları göz ardı etme hakkı var mı? Bu tehlikeli mi. Aslında pek çok Mısırbilimci, Libby'nin Eski Krallık kronolojisinin "bilimsel olarak kanıtlandığı" için yanlış olduğu yönündeki önerisini destekledi. Libby aslında yanılıyordu.

Radyokarbon tarihlemesi diğer verilere tamamlayıcı olarak faydalıdır ve bu da onun güçlü yanıdır. Ancak tüm değişkenlerin kontrol altına alındığı ve tüm hataların ortadan kaldırıldığı gün gelene kadar, radyokarbon tarihlemenin arkeolojik alanlarda son sözü söylemesi mümkün olmayacak.
kaynaklar
K. Ham, D. Sarfati, K. Wieland, ed. kitabından bölüm. D. Çıta
Graham Hancock: . M., 2006. S. 692-707.

Paganizmden bize gelen her şey yoğun bir sisle örtülmüştür; ölçemediğimiz yük aralığına aittir. Bunun Hıristiyanlıktan daha eski olduğunu biliyoruz, ancak iki yıl, iki yüz yıl veya tam bir bin yıl - burada yalnızca tahmin edebiliriz. Rasmus Nierup, 1806.

Birçoğumuz bilimden korkuyoruz. Nükleer fiziğin gelişiminin sonuçlarından biri olan radyokarbon tarihlemesi böyle bir olgunun örneğidir. Bu yöntemin hidroloji, jeoloji, atmosfer bilimi ve arkeoloji gibi farklı ve bağımsız bilimsel disiplinler için önemli sonuçları vardır. Bununla birlikte, radyokarbon tarihleme ilkelerinin anlaşılmasını bilimsel uzmanlara bırakıyoruz ve ekipmanlarının doğruluğuna saygı duyduğumuz ve zekalarına duyduğumuz hayranlığımızdan dolayı onların sonuçlarını körü körüne kabul ediyoruz.

Aslında radyokarbon tarihlemenin ilkeleri şaşırtıcı derecede basit ve kolayca erişilebilir. Üstelik karbon tarihlemesinin "kesin bilim" olduğu düşüncesi yanıltıcıdır ve gerçekte çok az bilim insanı bu görüşe sahiptir. Sorun, radyokarbon tarihlemeyi kronolojik amaçlarla kullanan birçok disiplinin temsilcilerinin bunun doğasını ve amacını anlamamasıdır. Hadi buna bakalım.

Radyokarbon Tarihlemenin İlkeleri
William Frank Libby ve ekibinin üyeleri, 1950'lerde radyokarbon tarihlemenin ilkelerini geliştirdiler. 1960 yılında çalışmaları tamamlandı ve o yılın Aralık ayında Libby, Nobel Kimya Ödülü'ne aday gösterildi. Adaylığına katılan bilim adamlarından biri şunları kaydetti:

“Kimya alanındaki bir keşfin insan bilgisinin farklı alanları üzerinde bu kadar büyük bir etki yaratması nadir görülen bir durumdur. Tek bir keşfin bu kadar yaygın ilgi çekmesi çok nadirdir.”

Libby, kararsız radyoaktif karbon izotopunun (C14) öngörülebilir bir oranda kararlı karbon izotoplarına (C12 ve C13) bozunduğunu keşfetti. Her üç izotop da atmosferde doğal olarak aşağıdaki oranlarda bulunur; C12 - %98,89, C13 - %1,11 ve C14 - %0,00000000010.

Kararlı karbon izotopları C12 ve C13, gezegenimizi oluşturan diğer tüm atomlarla birlikte, yani çok çok uzun zaman önce oluşmuştu. C14 izotopu, güneş atmosferinin kozmik ışınlar tarafından günlük olarak bombardıman edilmesi sonucu mikroskobik miktarlarda oluşur. Kozmik ışınlar belirli atomlarla çarpıştığında onları yok eder, bunun sonucunda bu atomların nötronları dünya atmosferinde serbest kalır.

C14 izotopu, bu serbest nötronlardan birinin nitrojen atomunun çekirdeğiyle kaynaşması sonucu oluşur. Dolayısıyla radyokarbon, farklı kimyasal elementlerin bir alaşımı olan bir "Frankenstein izotopudur". Daha sonra sabit bir hızda oluşan C14 atomları oksidasyona uğrar ve fotosentez süreci ve doğal besin zinciri yoluyla biyosfere nüfuz eder.

Tüm canlıların organizmalarında C12 ve C14 izotoplarının oranı, bu izotopların bulundukları coğrafi bölgedeki atmosferik oranına eşit olup, metabolizma hızları ile korunur. Ancak ölümden sonra organizmalar karbon biriktirmeyi bırakır ve C14 izotopunun bu noktadan sonraki davranışı ilginç hale gelir. Libby, C14'ün yarı ömrünün 5568 yıl olduğunu buldu; 5568 yıl sonra izotopta kalan atomların yarısı bozunur.

Dolayısıyla, C12'nin C14 izotoplarına başlangıç ​​oranı jeolojik bir sabit olduğundan, bir numunenin yaşı, artık C14 izotopunun miktarı ölçülerek belirlenebilir. Örneğin, numunede başlangıçta bir miktar C14 mevcutsa organizmanın ölüm tarihi, 10.146 yıllık bir yaşa karşılık gelen iki yarı ömür (5568 + 5568) ile belirlenir.

Bu, arkeolojik bir araç olarak radyokarbon tarihlemenin temel ilkesidir. Radyokarbon biyosfer tarafından emilir; organizmanın ölümüyle birlikte birikmeyi bırakır ve ölçülebilen belli bir oranda bozunur.

Yani C 14/C 12 oranı giderek azalıyor. Böylece bir canlının ölüm anından itibaren işlemeye başlayan bir “saat” elde etmiş oluyoruz. Görünüşe göre bu saat yalnızca bir zamanlar canlı olan cesetler üzerinde çalışıyor. Örneğin volkanik kayaların yaşını belirlemek için kullanılamazlar.

C 14'ün bozunma hızı, bu maddenin yarısının 5730 ± 40 yıl içinde N 14'e dönüşeceği şekildedir. Buna “yarı ömür” denir. İki yarılanma ömründen, yani 11.460 yıldan sonra, orijinal miktarın yalnızca dörtte biri kalacaktır. Yani bir numunedeki C14/C12 oranı modern canlı organizmaların dörtte biri ise numune teorik olarak 11.460 yaşındadır. Radyokarbon yöntemini kullanarak 50.000 yıldan daha eski nesnelerin yaşını belirlemek teorik olarak imkansızdır. Bu nedenle radyokarbon tarihlemesi milyonlarca yıllık yaşları gösteremez. Numune C14 içeriyorsa, bu zaten onun yaşını gösterir az milyon yıl.

Ancak her şey o kadar basit değil. Birincisi, bitkiler C14 içeren karbondioksiti daha kötü emer. Sonuç olarak, beklenenden daha az miktarda madde biriktiriyorlar ve bu nedenle test edildiklerinde gerçekte olduklarından daha yaşlı görünüyorlar. Üstelik farklı bitkiler C14'ü farklı şekillerde asimile eder ve buna da dikkat edilmelidir. 2

İkincisi, atmosferdeki C14 / C12 oranı her zaman sabit değildi - örneğin, büyük miktarlarda organik yakıtın yanması nedeniyle, bir karbondioksit kütlesinin tükendiği endüstriyel çağın başlamasıyla birlikte azaldı. C 14 serbest bırakıldı. Buna göre, bu dönemde ölen organizmalar radyokarbon tarihlemesinde daha yaşlı görünmektedir. Daha sonra 1950'lerde karada konuşlu nükleer testlerle bağlantılı olarak C14O2'de bir artış oldu. 3 Bunun sonucunda da bu dönemde ölen organizmalar gerçekte olduklarından daha genç görünmeye başladı.

Tarihçiler tarafından yaşı kesin olarak belirlenen nesnelerdeki C14 içeriğinin ölçümleri (örneğin, mezarlardaki gömülme tarihini gösteren tahıl), o dönemde atmosferdeki C14 düzeyinin tahmin edilmesini ve dolayısıyla kısmen "doğru" olmasını mümkün kılar. radyokarbon “saatinin” ilerleyişi. Buna göre tarihsel veriler dikkate alınarak yapılan radyokarbon tarihlemesi oldukça verimli sonuçlar verebilmektedir. Ancak arkeologlar bu "tarihi ortamda" bile sık görülen anormallikler nedeniyle radyokarbon tarihlerinin kesin olduğunu düşünmüyorlar. Tarihsel kayıtlarla ilişkili tarihleme yöntemlerine daha çok güveniyorlar.

Geçmiş veriler dışında “saatin” 14'ten “ayarlanması” mümkün değildir

Laboratuvarda
Tüm bu inkar edilemez gerçekler göz önüne alındığında, dünya çapındaki radyokarbon araştırmalarının sonuçlarını yayınlayan Radiokarbon dergisinde şu ifadeyi görmek son derece tuhaftır:

"Altı saygın laboratuvar, Cheshire'daki Shelford'daki ahşap üzerinde 18 yaş analizi gerçekleştirdi. Tahminler 26.200 ile 60.000 yıl arasında (günümüzden önce) ve 34.600 yıl arasında değişiyor.”

İşte bir gerçek daha: Radyokarbon tarihleme teorisi inandırıcı gelse de, prensipleri laboratuvar örneklerine uygulandığında insan faktörleri devreye giriyor. Bu, bazen çok önemli hatalara yol açar. Ayrıca laboratuvar numuneleri, ölçülen C14 kalıntı seviyesini değiştiren arka plan radyasyonuyla kirlenir.

Renfrew'un 1973'te ve Taylor'ın 1986'da işaret ettiği gibi, radyokarbon tarihlemesi, teorisinin gelişimi sırasında Libby tarafından yapılan bir dizi kanıtlanmamış varsayıma dayanmaktadır. Örneğin, son yıllarda C14'ün sözde 5.568 yıllık yarı ömrü hakkında çok fazla tartışma yapıldı. Bugün çoğu bilim adamı Libby'nin yanıldığı ve C14'ün yarı ömrünün aslında yaklaşık 5.730 yıl olduğu konusunda hemfikir. 162 yıllık tutarsızlık, binlerce yıl öncesinden örnekleri tarihlendirirken anlamlı hale geliyor.

Ancak Nobel Kimya Ödülü'nün yanı sıra Libby, yeni sistemine tamamen güvenmeye başladı. Eski Mısır'dan gelen arkeolojik örneklerin radyokarbon tarihlemesi, eski Mısırlıların kronolojilerine dikkat etmeleri nedeniyle zaten tarihlendirilmişti. Ne yazık ki, radyokarbon analizi çok düşük bir yaş verdi; bazı durumlarda tarihsel kayıtlara göre 800 yıl daha genç. Ancak Libby şaşırtıcı bir sonuca vardı:

"Verilerin dağılımı, MÖ 2. binyılın başlangıcından önceki eski Mısır tarihi tarihlerinin çok yüksek olduğunu ve MÖ 3. binyılın başlangıcındaki gerçek tarihlerden 500 yıl daha eski olabileceğini gösteriyor."

Bu, klasik bir bilimsel kibir örneğidir ve bilimsel yöntemlerin arkeolojik yöntemlere üstünlüğüne dair kör, neredeyse dini bir inançtır. Libby yanılıyordu; radyokarbon tarihlemesi onu başarısızlığa uğratmıştı. Bu sorun artık çözülmüştür, ancak karbon tarihlemenin kendi kendine ilan ettiği itibarı hala güvenilirliğini aşmaktadır.

Araştırmam, radyokarbon tarihleme konusunda günümüzde hala büyük yanlış anlamalara yol açabilecek iki ciddi sorun olduğunu gösteriyor. Bunlar (1) numunelerin kirlenmesi ve (2) jeolojik dönemler boyunca atmosferik C14 seviyelerindeki değişikliklerdir.

Radyokarbon tarihleme standartları.

Bir numunenin radyokarbon yaşı hesaplanırken benimsenen standardın değeri, ortaya çıkan değeri doğrudan etkiler. Yayınlanan literatürün ayrıntılı bir analizinin sonuçlarına göre, radyokarbon tarihlemesinde çeşitli standartların kullanıldığı tespit edilmiştir. Bunlardan en ünlüleri Anderson standardı (12,5 dpm/g), Libby standardı (15,3 dpm/g) ve modern standarttır (13,56 dpm/g).

Firavunun teknesiyle çıkmak.

Firavun III. Sesostris'in teknesinin ahşabına üç standart esas alınarak radyokarbon tarihlemesi yapıldı. 1949'da ahşabın tarihlemesi yapılırken standarda (12,5 dpm/g) göre 3700 +/- 50 BP yılı radyokarbon yaşı elde edildi. Libby daha sonra standarda (15,3 dpm/g) göre ahşabı tarihlendirdi. Radyokarbon yaşı değişmedi. 1955'te Libby, teknenin ahşabının tarihini standarda (15,3 dpm/g) göre yeniden belirledi ve 3621 +/-180 BP yıllık bir radyokarbon yaşı elde etti. 1970 yılında teknenin ahşaplarının tarihlendirilmesinde standart (13,56 dpm/g) kullanıldı. Radyokarbon yaşı neredeyse değişmeden kaldı ve 3640 BP yılını buldu. Firavun teknesinin tarihlendirilmesine ilişkin sunduğumuz gerçek veriler, bilimsel yayınlara ilişkin ilgili bağlantılar kullanılarak kontrol edilebilir.

Fiyat sorunu.

Firavun teknesinin ahşabının neredeyse aynı radyokarbon yaşını elde etmek: Değerleri önemli ölçüde farklı olan üç standardın kullanımına dayalı olarak 3621-3700 BP yılı fiziksel olarak imkansızdır. Standardın (15,3 dpm/g) kullanılması, tarihlenen numunenin yaşını otomatik olarak artırır. 998 standartla karşılaştırıldığında (13,56 dpm/g) ve 1668 standartla karşılaştırıldığında (12,5 dpm/g). Bu durumdan kurtulmanın yalnızca iki yolu var. Şunun tanınması:

Firavun Sesostris III'ün teknesinin ahşabı tarihlenirken standartlarla manipülasyonlar yapıldı (ahşap, beyanların aksine aynı standarda göre tarihlendi);

Firavun Sesostris III'ün sihirli teknesi.

Çözüm.

Manipülasyon adı verilen dikkate alınan olgunun özü tek kelimeyle ifade edilir - tahrifat.

Ölümden sonra C 12 içeriği sabit kalır ve C 14 içeriği azalır

Numune kontaminasyonu
Mary Levine şöyle açıklıyor:

“Kontaminasyon, numune materyali ile oluşmamış yabancı kökenli organik materyal numunesinde bulunmasıdır.”

Radyokarbon tarihlendirmesinin ilk dönemlerine ait pek çok fotoğraf, bilim adamlarının örnekleri toplarken veya işlerken sigara içtiklerini gösteriyor. Onlar pek akıllı değil! Renfrew'un işaret ettiği gibi, "analiz için hazırlanırken numunelerinizin üzerine bir tutam kül damlattığınızda, sigaranızın yapıldığı tütünün radyokarbon yaşını öğreneceksiniz."

Her ne kadar bu tür metodolojik yetersizlik günümüzde kabul edilemez olarak görülse de, arkeolojik örnekler hala kirlenme tehlikesiyle karşı karşıyadır. Bilinen kirlilik türleri ve bunları kontrol altına alma yöntemleri Taylor (1987) tarafından yazılan makalede tartışılmaktadır. Kirleticileri dört ana kategoriye ayırır: 1) fiziksel olarak çıkarılabilir, 2) asitte çözünür, 3) alkalide çözünür, 4) solventte çözünür. Tüm bu kirletici maddeler, eğer ortadan kaldırılmazsa, numunenin yaşının laboratuarda belirlenmesini büyük ölçüde etkiler.

Hızlandırıcı kütle spektrometresi (AMS) yönteminin mucitlerinden biri olan H. E. Gove, Torino Kefeni'nin radyokarbon tarihlemesini yaptı. Kefeni yapmak için kullanılan kumaş liflerinin tarihinin 1325 yılına dayandığı sonucuna vardı.

Her ne kadar Gove ve meslektaşları kararlılıklarının gerçekliğinden oldukça emin olsalar da, pek çok kişi, bariz sebeplerden ötürü, Torino Kefeni'nin yaşının çok daha saygın olduğunu düşünüyor. Gove ve arkadaşları tüm eleştirilere uygun bir yanıt verdiler ve eğer bir seçim yapmak zorunda kalsaydım, Torino Kefeni'nin bilimsel tarihlemesinin büyük olasılıkla doğru olduğunu söyleme cesaretini gösterirdim. Ancak her iki durumda da, bu özel projeye yağan eleştiri fırtınası, karbon tarihleme hatasının ne kadar maliyetli olabileceğini ve bazı bilim adamlarının yönteme ne kadar şüpheyle yaklaştıklarını gösteriyor.

Numunelerin daha genç organik karbon tarafından kirlenmiş olabileceği ileri sürüldü; temizleme yöntemleri modern kirleticilerin izlerini gözden kaçırmış olabilir. Oxford Üniversitesi'nden Robert Hedges şunu belirtiyor:

"Küçük bir sistematik hata tamamen göz ardı edilemez."

Shelford ahşap numunesi üzerinde farklı laboratuvarlar tarafından elde edilen tarihlerdeki farklılığı "küçük bir sistematik hata" olarak adlandırır mıydı acaba? Mevcut yöntemlerin mükemmel olduğuna inandırılarak bir kez daha bilimsel retorik tarafından kandırılıyormuşuz gibi görünmüyor muyuz?

Leoncio Garza-Valdez, Torino Kefeni'nin tarihlendirilmesiyle ilgili olarak kesinlikle bu görüşe sahiptir. Tüm eski dokular, Garza-Valdez'e göre radyokarbon analizörünün kafasını karıştıran bakteriyel aktivitenin bir sonucu olarak biyoplastik bir filmle kaplanmıştır. Aslında Torino Kefeni 2000 yaşında olabilir, çünkü radyokarbon tarihlemesi kesin olarak kabul edilemez. Daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Gove'un (Garza-Valdez ile aynı fikirde olmasa da) bu tür eleştirilerin yeni araştırmalar gerektirdiğini kabul etmesi ilginçtir.

Dünyanın atmosferinde, hidrosferinde ve biyosferinde radyokarbon döngüsü (14C)

Dünya atmosferindeki C14 seviyesi
Libby'nin "eşzamanlılık ilkesi"ne göre, herhangi bir coğrafi bölgedeki C14 seviyesi jeolojik tarih boyunca sabittir. Bu öncül, radyokarbon tarihlemenin ilk gelişimindeki güvenilirliği açısından hayati önem taşıyordu. Aslında, kalan C14 seviyelerini güvenilir bir şekilde ölçmek için, ölüm anında bu izotopun ne kadarının vücutta mevcut olduğunu bilmeniz gerekir. Ancak Renfrew'a göre bu önerme yanlıştır:

"Ancak, radyokarbonun sıradan C12'ye orantısal oranının zaman içinde sabit kalmadığı ve M.Ö. 1000'den önce sapmaların o kadar büyük olduğu ve radyokarbon tarihlerinin gerçeklikten önemli ölçüde farklı olabileceği artık biliniyor."

Dendrolojik çalışmalar (ağaç halkalarının incelenmesi), Dünya atmosferindeki C14 seviyesinin son 8.000 yılda önemli dalgalanmalara maruz kaldığını ikna edici bir şekilde göstermektedir. Bu, Libby'nin yanlış bir sabit seçtiği ve araştırmasının hatalı varsayımlara dayandığı anlamına geliyor.

Amerika Birleşik Devletleri'nin güneybatı bölgelerinde yetişen Colorado çamı birkaç bin yaşında olabilir. Bugün hala hayatta olan bazı ağaçlar 4000 yıl önce doğmuştur. Ayrıca bu ağaçların yetiştiği yerlerden toplanan kütükler kullanılarak ağaç halkası kayıtlarının 4.000 yıl daha geriye götürülmesi mümkün. Dendrolojik araştırmalar için yararlı olan diğer uzun ömürlü ağaçlar arasında meşe ve Kaliforniya sekoyası bulunur.

Bildiğiniz gibi, canlı bir ağaç gövdesinin kesilmesinde her yıl yeni bir büyüme halkası büyüyor. Büyüme halkalarını sayarak ağacın yaşını öğrenebilirsiniz. 6000 yıllık bir ağaç halkasındaki C14 seviyesinin modern atmosferdeki C14 seviyesine benzer olacağını varsaymak mantıklı olacaktır. Ama bu doğru değil.

Örneğin ağaç halkalarının analizi, 6000 yıl önce dünya atmosferindeki C14 seviyesinin şu ana göre önemli ölçüde daha yüksek olduğunu gösterdi. Buna göre, dendrolojik analizlere göre bu çağa tarihlenen radyokarbon örneklerinin gerçekte olduklarından belirgin şekilde daha genç olduğu tespit edildi. Hans Suisse'in çalışması sayesinde, atmosferdeki farklı zaman dilimlerindeki dalgalanmaları telafi etmek için C14 seviyesi düzeltme çizelgeleri derlendi. Ancak bu, 8.000 yıldan daha eski örneklerin radyokarbon tarihlemesinin güvenilirliğini önemli ölçüde azalttı. Bu tarihten önce atmosferin radyokarbon içeriği hakkında elimizde veri yok.

National Electrostatics Corporation tarafından üretilen Arizona Üniversitesi'nin (Tucson, Arizona, ABD) hızlandırıcı kütle spektrometresi: a - diyagram, b - kontrol paneli ve C¯ iyon kaynağı, c - hızlandırıcı tankı, d - karbon izotop dedektörü. Fotoğraf: J.S. Burra

"Kötü" sonuçlar mı?

Belirlenen "yaş" beklenenden farklı olduğunda araştırmacılar, tarihlendirme sonucunun geçersiz olduğunu ilan etmek için hemen bir neden buluyor. Bu arka kanıtların yaygın yaygınlığı, radyometrik tarihlemenin ciddi sorunları olduğunu göstermektedir. Woodmorappe, araştırmacıların "uygun olmayan" yaş değerlerini açıklamaya çalışırken başvurdukları hilelere dair yüzlerce örnek veriyor.

Bilim insanları fosil kalıntılarının yaşını revize etti Australopithecus ramidus. 9 Bu fosillerin bulunduğu katmanlara en yakın bazalt örneklerinin çoğunun yaklaşık 23 milyon yaşında olduğu argon-argon yöntemiyle gösterilmiştir. Yazarlar, fosillerin küresel evrim şemasındaki yeri konusundaki anlayışlarına dayanarak bu rakamın "çok yüksek" olduğuna karar verdiler. Fosillerden uzakta bulunan bazaltlara baktılar ve 26 örnekten 17'sini seçerek kabul edilebilir maksimum 4,4 milyon yıllık bir yaş buldular. Geriye kalan dokuz örnek yine çok daha yaşlı bir yaş gösterdi ancak deneyi yapanlar sorunun kayanın kirlenmesinden kaynaklandığına karar vererek bu verileri reddetti. Dolayısıyla radyometrik tarihleme yöntemleri, bilim çevrelerinde hakim olan “uzun dönemler” dünya görüşünden önemli ölçüde etkilenmektedir.

Benzer bir hikaye, primat kafatasının (bu kafatası KNM-ER 1470 örneği olarak bilinir) yaşının belirlenmesiyle ilişkilidir. 10, 11 İlk başta 212-230 milyon yıllık bir sonuç elde edildi. fosillere dayanarak Yanlış olduğu anlaşıldı (“o zamanlar hiç insan yoktu”) ve ardından bu bölgedeki volkanik kayaların yaşını belirlemek için girişimlerde bulunuldu. Birkaç yıl sonra, birkaç farklı araştırma sonucunun yayınlanmasından sonra, 2,9 milyon yıl rakamı üzerinde “anlaştılar” (gerçi bu çalışmalar aynı zamanda “iyi” sonuçların “kötü” sonuçlardan ayrılmasını da içeriyordu; Australopithecus ramidus).

Araştırmacılar, insanın evrimi hakkındaki önyargılara dayanarak kafatasının evrimi konusunda bir türlü anlaşamadılar. 1470 "çok yaşlı." Afrika'daki domuz fosillerini inceleyen antropologlar, kafatasının 1470 aslında çok daha genç. Bilim camiası bu kanıya vardıktan sonra, kayalar üzerinde yapılan ileri araştırmalar bu kafatasının radyometrik yaşını 1,9 milyon yıla düşürdü ve yine "doğrulanan" veriler bulundu. bir diğer sayı. Bu “radyometrik flört oyunu”...

Evrimcilerin tüm verileri kendilerine en uygun sonuca sığdırmak için komplo kurduklarını iddia etmiyoruz. Elbette bu normalde böyle değildir. Sorun farklı: Tüm gözlemsel veriler bilimdeki hakim paradigmaya karşılık gelmelidir. Bu paradigma - ya da daha doğrusu molekülden insana milyonlarca yıllık evrime olan inanç - bilince o kadar sıkı bir şekilde yerleşmiş ki, hiç kimse bunu sorgulamaya izin vermiyor; tam tersine evrim "gerçeği"nden bahsediyorlar. Bu paradigma altında mutlak kesinlikle tüm gözlemlere uyuyor. Sonuç olarak kamuoyuna "objektif ve tarafsız bilim adamı" gibi görünen araştırmacılar, bilinçsizce evrim inancıyla tutarlı gözlemleri seçiyorlar.

Geçmişin normal deneysel araştırmalara (şu anda yürütülen bir dizi deney) erişilemez olduğunu unutmamalıyız. Bilim adamları bir zamanlar olmuş olaylarla deney yapamazlar. Ölçülen kayaların yaşı değildir; izotop konsantrasyonları ölçülür ve bunlar yüksek doğrulukla ölçülebilir. Ancak “yaş”, geçmişle ilgili kanıtlanamayan varsayımlar dikkate alınarak belirlenir.

Tanrı'nın Eyüp'e söylediği sözleri her zaman hatırlamalıyız: “Ben dünyanın temellerini attığımda neredeydin?”(Eyüp 38:4).

Yazılı olmayan tarihle uğraşanlar, şimdiki zamanda bilgi toplayarak geçmişi yeniden inşa etmeye çalışırlar. Aynı zamanda kanıt gereksinimlerinin düzeyi fizik, kimya, moleküler biyoloji, fizyoloji vb. gibi ampirik bilimlerdekinden çok daha düşüktür.

William ( WilliamsÇevredeki radyoaktif elementlerin dönüşümü konusunda uzman olan izotop tarihleme yöntemlerinde 17 kusur tespit etti (bu tarihlemenin sonuçlarına dayanarak, Dünya'nın yaşını yaklaşık olarak belirlemeyi mümkün kılan çok saygın üç eser yayınlandı) 4,6 milyar yıl). 12 John Woodmorappe bu flört yöntemlerini sert bir şekilde eleştirmektedir 8 ve bununla ilgili yüzlerce efsaneyi ortaya çıkarıyor. "Kötü" veriler filtrelendikten sonra geriye kalan birkaç "iyi" sonucun, şanslı bir tesadüfle kolayca açıklanabileceğini ikna edici bir şekilde savunuyor.

“Hangi yaşı tercih edersiniz?”

Radyoizotop laboratuvarları tarafından sunulan anketler genellikle şu soruyu sorar: "Bu örneğin yaşının ne olması gerektiğini düşünüyorsunuz?" Peki bu soru nedir? Flört teknikleri kesinlikle güvenilir ve objektif olsaydı buna gerek kalmazdı. Bunun nedeni muhtemelen laboratuvarların anormal sonuçların yaygınlığının farkında olmaları ve bu nedenle elde ettikleri verilerin ne kadar "iyi" olduğunu anlamaya çalışmalarıdır.

Radyometrik tarihleme yöntemlerinin test edilmesi

Eğer radyometrik tarihleme yöntemleri kayaların yaşını gerçekten nesnel olarak belirleyebilseydi, kesin yaşı bildiğimiz durumlarda da işe yarardı; ayrıca farklı yöntemler tutarlı sonuçlar üretecektir.

Tarihlendirme yöntemleri, bilinen yaştaki nesneler için güvenilir sonuçlar göstermelidir

Radyometrik tarihleme yöntemlerinin kayaların yaşını yanlış belirlediği (bu yaş önceden kesin olarak biliniyordu) çok sayıda örnek vardır. Böyle bir örnek, Yeni Zelanda'daki Ngauruhoe Dağı'ndan gelen beş andezitik lav akışının potasyum-argon "tarihlenmesidir". Lavın 1949'da bir kez, 1954'te üç kez ve 1975'te bir kez daha aktığı bilinmesine rağmen, "belirlenen yaşlar" 0,27 ila 3,5 milyon yıl arasında değişiyordu.

Aynı geriye dönük yöntem şu açıklamaya yol açtı: Kaya sertleştiğinde magma (erimiş kaya) nedeniyle içinde "fazladan" argon kalmıştı. Laik bilimsel literatür, aşırı argonun, bilinen tarihsel yaştaki kayaların yaşlandırılmasında nasıl "ekstra milyonlarca yıl"a yol açtığına dair birçok örnek sunmaktadır. 14 Argonun fazlasının kaynağı, yer kabuğunun hemen altında yer alan yer mantosunun üst kısmı gibi görünüyor. Bu, "genç Dünya" teorisiyle oldukça tutarlıdır - argonun çok az zamanı vardı, sadece serbest bırakılacak zamanı yoktu. Ancak argon fazlalığı kayaların tarihlendirilmesinde bu kadar bariz hatalara yol açıyorsa ünlü yaşı, yaşı belli olan kayaları tarihlendirirken neden aynı yönteme güvenelim ki? Bilinmeyen?!

Diğer yöntemler - özellikle izokronların kullanımı - başlangıç ​​koşulları hakkında çeşitli hipotezler içerir; Ancak bilim adamları, bu tür "güvenilir" yöntemlerin bile "kötü" sonuçlara yol açtığına giderek daha fazla ikna oluyor. Burada yine veri seçimi araştırmacının belirli bir türün yaşı hakkındaki varsayımına dayanmaktadır.

Dr.Steve Austin (Steve Austin) Bir jeolog olan Büyük Kanyon'un alt katmanlarından ve kanyonun kenarındaki lav akıntılarından bazalt örnekleri aldı. 17 Evrimsel mantığa göre kanyonun kenarındaki bazalt, derinliklerdeki bazalttan bir milyar yıl daha genç olmalıdır. Rubidyum-stronsiyum izokron tarihlendirmesini kullanan standart laboratuvar izotop analizi, lav akışının 270 milyon yıl önce nispeten yeni olduğunu gösterdi. daha eski Büyük Kanyon'un derinliklerinden bazalt çıkarmak - ki bu elbette kesinlikle imkansızdır!

Metodolojik sorunlar

Başlangıçta Libby'nin fikri aşağıdaki hipotezlere dayanıyordu:

1. 14C, kozmik ışınların etkisi altında atmosferin üst katmanlarında oluşur, daha sonra atmosfere karışarak karbondioksitin bir parçası haline gelir. Üstelik atmosferdeki 14C yüzdesi sabittir ve atmosferin heterojenliğine ve izotopların bozunmasına rağmen zamana veya mekana bağlı değildir.
2. Radyoaktif bozunma hızı, 5568 yıllık yarı ömürle ölçülen bir sabittir (bu süre zarfında 14C izotoplarının yarısının 14N'ye dönüştüğü varsayılmaktadır).
3. Hayvan ve bitki organizmaları vücutlarını atmosferden alınan karbondioksitten oluştururlar ve canlı hücreler atmosferde bulunan 14C izotopunun aynı yüzdesini içerir.
4. Bir organizmanın ölümü üzerine hücreleri karbon metabolizması döngüsünü terk eder, ancak 14C izotopunun atomları radyoaktif bozunmanın üstel yasasına göre kararlı 12C izotopunun atomlarına dönüşmeye devam eder, bu da geçen süreyi hesaplamamıza olanak tanır organizmanın ölümünden beri. Bu zamana “radyokarbon çağı” (ya da kısaca “RU çağı”) denir.

Materyal biriktikçe bu teorinin karşı örnekleri olmaya başladı: Yakın zamanda ölen organizmaların analizi bazen çok eski bir yaş verir veya tam tersine, bir örnek o kadar büyük miktarda izotop içerir ki hesaplamalar negatif bir RU yaşı verir. Açıkça eski olan bazı nesnelerin genç bir RU yaşına sahip olduğu açıktı (bu tür eserlerin geç sahte olduğu ilan edildi). Sonuç olarak, gerçek yaşın doğrulanabildiği durumlarda RU yaşının her zaman gerçek yaşla örtüşmediği ortaya çıktı. Bu tür gerçekler, yaşı bilinmeyen organik nesnelerin tarihlendirilmesinde X-ışını yönteminin kullanıldığı ve X-ışını tarihlemesinin doğrulanamadığı durumlarda makul şüphelere yol açmaktadır. Yaşın hatalı belirlenmesi vakaları, Libby'nin teorisinin aşağıdaki iyi bilinen eksiklikleriyle açıklanmaktadır (bunlar ve diğer faktörler, M. M. Postnikov'un kitabında analiz edilmiştir) "Antik Dünyanın Kronolojisinin Eleştirel Bir İncelemesi, 3 Ciltte",— M.: Kraft+Lean, 2000, cilt 1, s. 311-318, 1978'de yazılmıştır):

1. Atmosferdeki 14C yüzdesindeki değişkenlik. 14C içeriği kozmik faktöre (güneş radyasyonunun yoğunluğu) ve karasal faktöre (eski organik maddenin yanması ve bozulması nedeniyle atmosfere “eski” karbonun girmesi, yeni radyoaktivite kaynaklarının ortaya çıkması ve Dünyanın manyetik alanındaki dalgalanmalar). Bu parametrede% 20'lik bir değişiklik, neredeyse 2 bin yıllık RU çağında bir hataya yol açmaktadır.
2. 14C'nin atmosferde düzgün dağılımı kanıtlanmamıştır. Atmosferdeki karışımın hızı, farklı coğrafi bölgelerde 14C içeriğinde önemli farklılıklar olasılığını dışlamaz.
3. İzotopların radyoaktif bozunma hızı doğru bir şekilde belirlenemeyebilir. Yani, Libby'nin zamanından bu yana, resmi referans kitaplarına göre 14C'nin yarı ömrü yüz yıl, yani yüzde birkaç oranında "değişti" (bu, RU-yaşındaki bir buçuk değişime karşılık geliyor) yüz yıl). Yarı ömür değerinin, belirlendiği deneylere önemli ölçüde (yüzde birkaç içinde) bağlı olduğu ileri sürülmektedir.
4. Karbon izotopları tamamen eşdeğer değildir Hücre zarları bunları seçici olarak kullanabilir: bazıları 14C'yi emer, bazıları ise tam tersine ondan kaçınır. 14C yüzdesi ihmal edilebilir olduğundan (14C'nin bir atomu ile 12C'nin 10 milyar atomu arasında), bir hücrenin hafif bir izotopik seçiciliği bile RU yaşında büyük bir değişikliğe neden olur (%10'luk bir dalgalanma yaklaşık 600 yıllık bir hataya yol açar). .
5. Bir organizmanın ölümünden sonra dokularının mutlaka karbon metabolizmasını bırakması gerekmez. çürüme ve yayılma süreçlerine katılmak.
6. Bir ürünün 14C içeriği aynı olmayabilir. Libby'nin zamanından bu yana, radyokarbon fizikçileri bir numunenin izotop içeriğini belirleme konusunda çok hassas hale geldiler; Hatta izotopun tek tek atomlarını bile sayabildiklerini iddia ediyorlar. Elbette böyle bir hesaplama yalnızca küçük bir örnek için mümkündür, ancak bu durumda şu soru ortaya çıkıyor: Bu küçük örnek tüm nesneyi ne kadar doğru temsil ediyor? İçindeki izotop içeriği ne kadar düzgün? Sonuçta, yüzde birkaç hata, RU çağında yüzyıllık değişikliklere yol açıyor.

Özet
Radyokarbon tarihleme gelişen bir bilimsel yöntemdir. Bununla birlikte, gelişiminin her aşamasında, bilim adamları genel güvenilirliğini koşulsuz olarak desteklediler ve ancak tahminlerdeki veya analiz yöntemindeki ciddi hataları ortaya çıkardıktan sonra sessiz kaldılar. Bir bilim insanının hesaba katması gereken değişkenlerin sayısı göz önüne alındığında hatalar şaşırtıcı olmamalıdır: atmosferik dalgalanmalar, arka plan radyasyonu, bakteri üremesi, kirlilik ve insan hatası.

Temsili bir arkeolojik araştırmanın parçası olarak radyokarbon tarihlemesi hâlâ büyük önem taşıyor; sadece kültürel ve tarihi perspektife yerleştirilmesi gerekiyor. Bir bilim adamının sırf karbon tarihlemesi farklı bir yaşı gösterdiği için çelişkili arkeolojik kanıtları göz ardı etme hakkı var mı? Bu tehlikeli mi. Aslında pek çok Mısırbilimci, Libby'nin Eski Krallık kronolojisinin "bilimsel olarak kanıtlandığı" için yanlış olduğu yönündeki önerisini destekledi. Libby aslında yanılıyordu.

Radyokarbon tarihlemesi diğer verilere tamamlayıcı olarak faydalıdır ve bu da onun güçlü yanıdır. Ancak tüm değişkenlerin kontrol altına alındığı ve tüm hataların ortadan kaldırıldığı gün gelene kadar, radyokarbon tarihlemenin arkeolojik alanlarda son sözü söylemesi mümkün olmayacak.
kaynaklar
K. Ham, D. Sarfati, K. Wieland, ed. kitabından bölüm. D. Batten “CEVAP KİTABI: GENİŞLETİLMİŞ VE GÜNCELLENMİŞ”
Graham Hancock: Tanrıların Ayak Sesleri. M., 2006. S. 692-707.

Şu ya da bu eserin bir tür medeniyetin malı olduğunu ilan etmek için, onun yaşını tespit ederek belirlemek gerektiği açıktır. kesin tarih bir öğe oluşturma. Ancak modern arkeologlar ve tarihçiler bunu ancak çok nadir durumlarda yapabiliyorlar. Arkeolojik buluntuların büyük çoğunluğu yaklaşık olarak tarihlenmektedir.

Arkeologlarda radyokarbon tarihleme yöntemi
Bulunan nesnelerin tarihlendirilmesi için çeşitli yöntemler kullanılıyor, ancak ne yazık ki bunların her biri, özellikle de eski kültürlerin izlerini aramak için uygulandığında, eksikliklerden muaf değil.

Radyokarbon yöntemi:

1. - Radyokarbon 14C oluşumu
2. - 14C'nin bozulması
3. - Radyokarbonun dışarıdan yenilenmeden bozunduğu, canlı organizmalar için denge durumu ve ölü organizmalar için dengesizlik durumu

radyokarbon tarihleme yöntemi

Şu anda en iyi bilinen ve en sık kullanılanı, radyoaktif karbon izotopu C14 ile çalışan radyokarbon yöntemidir. Bu yöntem 1947 yılında Amerikalı fiziksel kimyager ve Nobel Ödülü sahibi W.F. Libby. Yöntemin özü, radyoaktif karbon izotopu C14'ün kozmik radyasyonun etkisi altında atmosferde oluşmasıdır. Sıradan karbon C12 ile birlikte tüm canlıların organik dokusunda bulunur. Bir organizma öldüğünde, karbonunun atmosferle değişimi durur, ayrışma sırasında C14 miktarı azalır ve yenilenmez. Numunelerdeki C14/C12 oranının, C14'ün bilinen ve sabit bir ayrışma hızıyla (5568 ± 30 yıl) belirlenmesi, nesnenin yaşının, daha doğrusu ölümünden bu yana geçen sürenin belirlenmesini mümkün kılar.

radyokarbon analiz laboratuvarı

Görünüşe göre her şey açık ve basit, ancak örneklerin tarihlendirilmesinin bu yöntemiyle, nesnelerin kirlenmesi veya diğer arkeolojik buluntularla bağlantılarının güvenilmezliği nedeniyle birçok tarihin hatalı olduğu ortaya çıkıyor. Bu nedenle, radyokarbon ölçümlerinin uzun süredir kullanılması, bunların doğruluğu konusunda şüphe uyandırmıştır. Amerikalı arkeolog W. Bray ve İngiliz tarihçi D. Trump şöyle yazıyor: “Birincisi, elde edilen tarihler hiçbir zaman doğru değildir; yalnızca üç vakadan ikisinde doğru tarih bu aralığa denk gelmektedir; İkincisi, C14'ün bozunma hızı 5568±30 yıllık bir yarı ömre dayanmaktadır ve bu yarı ömür değerinin çok düşük olduğu artık açıktır. Yeni bir uluslararası norm kabul edilene kadar değerin değiştirilmemesine karar verildi; ve üçüncü olarak C14'ün yarılanma ömrünün değişmezliğine ilişkin tez de itirazlarla karşılaşıyor." Bu yöntemin sonuçlarını (aynı örneklerden) dendrokronolojik analiz sonuçlarıyla (yani ağaç halkalarından) karşılaştırarak, daha önce bahsedilen araştırmacılar, radyokarbon tarihlemesinin yalnızca son 2000 yıl için güvenilir olabileceği sonucuna varmışlardır.

Radyokarbon tarihleme yöntemiyle yapılan araştırmalar için en ünlü nesne olan Torino Kefeni fotoğrafı

Rus bilim adamı F. Zavelsky, radyokarbon tarihleme yönteminin bilimde a priori kabul edilen varsayımların geçerliliğine bağlı olduğunu söylüyor:

• - Dünya'ya düşen kozmik radyasyonun yoğunluğunun onbinlerce yıldır değişmediği varsayımı;
• - Dünya atmosferindeki radyokarbon nötronlarla ışınlanmış, kararlı karbonla her zaman aynı şekilde "seyreltilmiş";
• - atmosferdeki karbonun spesifik aktivitesi, bölgenin enlem ve boylamına ve deniz seviyesinden yüksekliğine bağlı değildir;
• - Canlı organizmalardaki radyokarbon içeriği, gözlemlenebilir tarih boyunca atmosferdekiyle aynıydı. Kabul edilen varsayımlardan birinin yanlış olduğu ortaya çıkarsa (veya aynı anda birkaç tane varsa), radyokarbon yönteminin sonuçları genellikle yanıltıcı hale gelebilir.
• Araştırmacı A. Sklyarov radyokarbon analizinin kullanımı hakkında şöyle yazıyor: Radyokarbon araştırma laboratuvarlarının tarihçilerden ve arkeologlardan "örnekliğin yaklaşık yaşını" önceden elde etme yönündeki "göze çarpmayan arzusu", yöntemin dikkatle gizlenmiş hatasından kaynaklanmaktadır ve "kötü olanın" doğasından kaynaklanmaktadır..
• Bu nedenle, en azından yaklaşık bir tarihleme için arkeologların, belirli bir buluntu veya arkeolojik kompleksin tamamı için hangi tarihlendirmenin daha uygun olduğuna dayalı olarak sonuçların basit bir karşılaştırmasına başvurarak diğer yöntemleri paralel olarak uygulamaları gerekir. Bu durumda tarihlemenin doğruluğunun arzulanan çok şey bıraktığı açıktır.

Torino Kefeni: olumlu ve olumsuz

Torino Kefeni'nin parçalarının incelenmesi, bir çalışma nesnesinin tarihlendirilmesinde radyokarbon yönteminin kullanıldığı en ünlü örneklerden biridir.
Radyokarbon tarihlemesi, kefenin 11.-13. yüzyıllara ait olduğunu ortaya koydu. Şüpheciler bu sonucun kefenin Orta Çağ'dan kalma bir sahte olduğunun kanıtı olduğunu düşünüyor. Kalıntının orijinalliğini destekleyenler, elde edilen verilerin 16. yüzyılda çıkan bir yangın sırasında kefenin karbonla kirlenmesinin sonucu olduğunu düşünüyor.

Şunu veya bu eseri bir medeniyet öncesi mülk olarak ilan etmek için, nesnenin kesin yaratılış tarihini belirleyerek yaşını belirlemek gerektiği açıktır. Ancak modern arkeologlar ve tarihçiler bunu ancak çok nadir durumlarda yapabiliyorlar. Arkeolojik buluntuların büyük çoğunluğu yaklaşık olarak tarihlenmektedir. Arkeologlarda radyokarbon tarihleme yöntemi Bulunan nesnelerin tarihlendirilmesi için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır, ancak ne yazık ki bunların her biri, özellikle eski kültürlerin izlerini aramak için uygulandığında, eksikliklerden muaf değildir. Radyokarbon yöntemi: - Radyokarbon 14C oluşumu - 14C'nin bozunması - Canlı organizmalar için denge durumu ve ölü organizmalar için dengesizlik; burada radyokarbon, dışarıdan radyokarbon takviyesi olmadan bozunur.

Gözden geçirmek

Fiziksel temeller

Biyolojik organizmaların ana bileşenlerinden biri olan karbon, dünya atmosferinde kararlı 12 C ve 13 C ve radyoaktif 14 C formunda bulunur. 14 C izotopu, etki altında sürekli olarak oluşur (esas olarak radyasyonun yanı sıra) karasal kaynaklardan da). Atmosferde ve biyosferde aynı anda ve aynı yerde radyoaktif ve kararlı karbon izotoplarının oranı aynıdır, çünkü tüm canlı organizmalar sürekli olarak karbon metabolizmasına katılır ve çevreden karbon ve kimyasal yapıları nedeniyle izotoplar alırlar. ayırt edilemezlik, biyokimyasal süreçlere neredeyse aynı şekilde katılırlar. Canlı bir organizmada, 14C'nin spesifik aktivitesi, gram karbon başına saniyede yaklaşık 0,3 bozunumdur; bu, yaklaşık %10-10'luk 14C'lik izotopik içeriğe karşılık gelir.

Vücudun ölümüyle birlikte karbon metabolizması durur. Bundan sonra kararlı izotoplar korunur ve 5568 ± 30 yıldan itibaren radyoaktif (14 C) yaşanır, bunun sonucunda kalıntılardaki içeriği giderek azalır. Vücuttaki izotop içeriğinin başlangıçtaki oranını bilmek ve biyolojik materyaldeki mevcut oranını ölçmek, karbon-14'ün ne kadar bozunduğunu belirlemek ve böylece organizmanın ölümünden bu yana geçen süreyi belirlemek mümkündür.

Başvuru

Yaşı belirlemek için, incelenen numunenin bir parçasından karbon izole edilir (parçayı yakarak), salınan karbon için radyoaktivite ölçülür, buna dayanarak numunenin yaşını gösteren izotop oranı belirlenir. Aktivite ölçümü için bir karbon numunesi genellikle orantılı bir sayacı dolduran bir gaza veya bir sıvıya verilir. Son zamanlarda, çok düşük 14 C içerikleri ve/veya çok küçük numune kütleleri (birkaç mg) için, 14 C içeriğinin doğrudan belirlenmesini mümkün kılan hızlandırıcı kütle spektrometrisi kullanılmıştır. Radyokarbon yöntemiyle belirlenebilecek süre yaklaşık 60.000 yıldır, yani 14 C'nin yaklaşık 10 yarı ömrü. Bu süre zarfında 14 C'nin içeriği yaklaşık 1000 kat azalır (her gram karbon için saatte yaklaşık 1 bozunma).

Bir nesnenin yaşının radyokarbon yöntemi kullanılarak ölçülmesi, yalnızca numunedeki izotopların oranının varlığı sırasında bozulmaması, yani numunenin daha sonra ortaya çıkan karbon içeren malzemeler, radyoaktif maddeler ve radyoaktif maddelerle kirlenmemesi durumunda mümkündür. güçlü radyasyon kaynaklarına maruz kalmamıştır. Bu tür kontamine numunelerin yaşının belirlenmesi büyük hatalara yol açabilir. Örneğin, analiz gününde toplanan çimlerin test tespiti, çimlerin sürekli yoğun trafiğin olduğu bir yolun yakınındaki bir çimden toplanmış olması nedeniyle yaklaşık milyonlarca yıllık bir yaş verdiğinde bir durum anlatılmaktadır. Egzoz gazlarıyla yoğun şekilde kirlenmiş. Yöntemin geliştirilmesinden bu yana geçen on yıllar boyunca, kirletici maddelerin tanımlanması ve bunlardan örneklerin temizlenmesi konusunda kapsamlı deneyimler birikmiştir. Yöntemin hatasının şu anda yetmiş ila üç yüz yıl arasında değiştiğine inanılıyor.

Radyokarbon yöntemini kullanmanın en ünlü vakalarından biri, bir yıl içinde aynı anda birkaç laboratuvarda gerçekleştirilen parçaların (sözde çarmıha gerilmiş bir kişinin vücudunun izlerini içeren bir Hıristiyan tapınağı) incelenmesidir. Radyokarbon tarihlemesi, kefeni yüzyıllarca süren bir döneme tarihlemeyi mümkün kıldı.

Kalibrasyon

Libby'nin yöntem fikrinin dayandığı ilk varsayımları, atmosferdeki karbon izotoplarının oranının zaman ve mekanda değişmediği ve canlı organizmalardaki izotop içeriğinin atmosferin mevcut durumuna tam olarak karşılık geldiği yönündeydi. Artık tüm bu varsayımların yalnızca yaklaşık olarak kabul edilebileceği kesin olarak tespit edilmiştir. 14C izotopunun içeriği, kozmik ışınlar ve aktivite seviyesindeki dalgalanmalar nedeniyle zamanla değişen radyasyon ortamına ve radyoaktif maddelerin Dünya yüzeyindeki eşit olmayan dağılımı ve radyoaktif ile ilişkili olaylar nedeniyle uzayda bağlıdır. malzemeler (örneğin şu anda 14C izotopunun oluşumu, yüzyılın ortasındaki atmosferik testler sırasında oluşan ve dağılan radyoaktif malzemelere hala katkıda bulunmaktadır). Son yıllarda, pratikte 14 C'nin bulunmadığı fosil yakıtların yanması nedeniyle, bu izotopun atmosferik içeriği azalmaktadır. Bu nedenle, belirli bir izotop oranının sabit olarak kabul edilmesi önemli hatalara (bin yıl düzeyinde) neden olabilir. Ayrıca araştırmalar, canlı organizmalardaki bazı süreçlerin radyoaktif karbon izotopunun aşırı birikmesine yol açtığını ve bunun da izotopların doğal oranını bozduğunu göstermiştir. Doğadaki karbon metabolizması ile ilişkili süreçlerin anlaşılması ve bu süreçlerin biyolojik nesnelerdeki izotop oranı üzerindeki etkisi hemen anlaşılamamıştır.

Sonuç olarak, 30-40 yıl önce yapılan radyokarbon tarihlerinin çoğunlukla hatalı olduğu ortaya çıktı. Özellikle, yöntemin o dönemde birkaç bin yıllık canlı ağaçlar üzerinde gerçekleştirilen testi, 1000 yaşın üzerindeki ağaç numunelerinde önemli sapmalar gösterdi.

Şu anda, yöntemin doğru uygulanması için, farklı dönemler ve coğrafi bölgeler için izotop oranlarındaki değişikliklerin yanı sıra canlılarda radyoaktif izotop birikiminin özellikleri dikkate alınarak dikkatli bir kalibrasyon yapılmaktadır. ve bitkiler. Yöntemi kalibre etmek için, mutlak tarihlemesi bilinen nesneler için izotop oranlarının belirlenmesi kullanılır. Kalibrasyon verilerinin bir kaynağı . Ayrıca radyokarbon yöntemi kullanılarak numunelerin yaşının belirlenmesi, diğer izotop tarihleme yöntemlerinin sonuçlarıyla da karşılaştırıldı. Bir numunenin ölçülen radyokarbon yaşını mutlak yaşa dönüştürmek için kullanılan standart eğri burada verilmektedir: .

Tarihsel aralıktaki (onlarca yıldan 60-70 bin yıla kadar) modern haliyle, radyokarbon yönteminin, biyolojik kökenli nesnelerin tarihlenmesinde oldukça güvenilir ve niteliksel olarak kalibre edilmiş bağımsız bir yöntem olarak kabul edilebileceği söylenebilir.

Yöntemin eleştirisi

Radyokarbon tarihlemesinin uzun zamandır bilimsel uygulamaya dahil edilmesine ve oldukça yaygın bir şekilde kullanılmasına rağmen, bu yönteme yönelik eleştiriler de mevcut olup, hem uygulamanın bireysel durumlarını hem de bir bütün olarak yöntemin teorik temellerini sorgulamaktadır. Kural olarak, radyokarbon yöntemi savunucuları ve diğerleri tarafından eleştirilmektedir. Makalede radyokarbon tarihlemesine yönelik ana itirazlar verilmektedir. .