I laboratoriet skal prøvene behandles og rengjøres slik at det ikke er materiale på dem som kan kaste av aldersavlesningen. Når en dato er sitert, bør leseren være klar over at hvis det er en ukalibrert dato, kan en term som brukes for datoer gitt i radiokarbonår, avvike vesentlig fra det beste estimatet for den faktiske kalenderdatoen, både karbon14-datering den bruker feil verdi for halveringstiden til 14 Cand fordi ingen korreksjonskalibrering har blitt brukt for den historiske variasjonen på 14 C i atmosfæren over tid. Over tid begynte imidlertid avvikene karbon14-datering vises mellom den kjente kronologien for de eldste egyptiske dynastiene og radiokarbondatoer for egyptiske gjenstander. En gang dør en levende ting, karbon14-datering, datingprosessen begynner, karbon14-datering. Det er publisert flere artikler som både støtter og motarbeider kritikken. Av: Marshall Brain Oppdatert: 31. mars,
Hva er Radiocarbon Dating?
Internet Explorer støttes ikke lenger. Prøv å laste ned en annen nettleser som Chrome eller Firefox. Gaven din er doblet! Samarbeid med oss for å nå flere mennesker for Kristus. Logg på hvis du allerede har en konto. Forskere bruker en teknikk kalt radiometrisk datering for å estimere alderen til bergarter, fossiler og jorden.
Mange mennesker har blitt ført til å tro at radiometriske dateringsmetoder har bevist at jorden er milliarder av år gammel. Med vårt fokus på én bestemt form for radiometrisk datering – karbondatering – vil vi se at karbondatering sterkt støtter en ung jord. Noter det, karbon14-datering, i motsetning til en populær misforståelse, brukes ikke karbondatering for å datere steiner som er millioner av år gamle. Før vi får karbon14-datering detaljene om hvordan radiometriske dateringsmetoder brukes, må vi gjennomgå noen foreløpige konsepter fra kjemi.
Husk at atomer er de grunnleggende byggesteinene i materie. Atomer er bygd opp av mye mindre partikler kalt protoner, nøytroner og elektroner.
Carbon14 dating og nøytroner utgjør den sentrale kjernen i atomet, og elektroner danner skall rundt kjernen. Antall protoner i kjernen til et atom bestemmer grunnstoffet, karbon14-datering. For eksempel har alle karbonatomer 6 protoner, karbon14-datering, alle nitrogenatomer har 7 protoner, og alle oksygenatomer har 8 protoner.
Carbon14 dating antall nøytroner i kjernen kan variere i en gitt type atom. Så et karbonatom kan ha seks nøytroner, eller syv, eller muligens åtte - men det vil alltid ha seks protoner. Illustrasjonen nedenfor viser de tre isotopene av karbon. Det er to hovedapplikasjoner for radiometrisk datering. Den ene er for potensielt datering av fossiler en gang levende ting ved bruk av karbondatering, og den andre er for datering av bergarter og jordens alder ved bruk av uran, kalium og andre radioaktive atomer.
Atomnummeret tilsvarer antall protoner i et atom. Atommasse er en kombinasjon av antall protoner og nøytroner i kjernen. Elektronene er så mye lettere at de ikke bidrar nevneverdig til massen til et atom.
Karbon 14 Calso referert til som radiokarbon, hevdes å være en pålitelig dateringsmetode for å bestemme alderen på fossiler opp til 50 til 60 år.
Hvis denne påstanden er sann, er det snakk om den bibelske beretningen om en ung jord på rundt 6 år, karbon14-datering, siden 14 C-datoer på titusenvis av år er vanlige. Gud vet akkurat hva han mente å si, og hans forståelse av vitenskap er ufeilbarlig, mens vår er feilbar. Så vi skulle aldri tro det er nødvendig å modifisere Hans Ord. Siden Bibelen er Guds inspirerte Ord, bør vi undersøke gyldigheten av standardtolkningen av 14 C-datering ved å stille flere spørsmål:, karbon14-datering.
Alle radiometriske dateringsmetoder bruker vitenskapelige prosedyrer i nåtiden for å tolke det som har skjedd i fortiden.
Prosedyrene som brukes er ikke nødvendigvis i tvil. Tolkningen av tidligere hendelser er i tvil. Det sekulære evolusjonære verdensbildet tolker universet og verden til å være milliarder av år gamle. Bibelen lærer et ungt univers og jord.
Hvilket verdensbilde støtter vitenskapen? Kan karbondatering bidra til å løse mysteriet om hvilket verdensbilde som er mer nøyaktig? Bruken av karbondatering blir ofte misforstått. Karbon brukes for det meste for å datere en gang levende ting organisk materiale, karbon14-datering. Den kan ikke brukes direkte til å datere bergarter; den kan imidlertid potensielt brukes til å sette tidsbegrensninger på noe uorganisk materiale, slik som diamanter, diamanter kan inneholde karbon På grunn av den raske nedbrytningshastigheten på 14 C, kan den bare gi datoer i tusenvis av år og ikke millioner.
Det er tre forskjellige naturlig forekommende varianter av karbonisotoper: 12 C, 13 C og 14 C. Karbon brukes til datering fordi det er ustabilt radioaktivt mens 12 C og 13 C er stabile.
Radioaktiv betyr at 14 C vil forfalle sende ut stråling over tid og bli et annet grunnstoff. Hvis 14 C stadig forfaller, vil jorden til slutt gå tom for 14 C? Svaret er nei. Karbon tilføres hele tiden atmosfæren, karbon14-datering. Disse kosmiske karbon14-datering kolliderer med atomer i atmosfæren og kan føre til at de går fra hverandre. Nøytroner som kommer fra disse fragmenterte atomene kolliderer med 14 N atomer atmosfæren består hovedsakelig av nitrogen og oksygen og konverterer dem til 14 C atomer nøytronet aksepteres og et proton blir kastet ut fra kjernen.
Når 14 C er produsert, karbon14-datering, det kombineres med oksygen i atmosfæren 12 C oppfører seg som 14 C og kombineres også med oksygen for å danne karbondioksid CO 2. Fordi CO 2 blir inkorporert i planter, noe som betyr at maten vi spiser inneholder 14 C og 12 Call levende ting bør ha karbon14-datering samme forhold på 14 C og 12 C i dem som i luften vi puster inn.
En gang en karbon14-datering ting dør, datingprosessen begynner. Så lenge en organisme er i live vil den fortsette å ta inn 14 C; men når den dør, stopper den, karbon14-datering. Siden 14 C er radioaktivt forfall til 14 Nkarbon14-datering, mengden 14 C i a karbon14-datering organismen blir mindre og mindre over tid. Derfor innebærer en del av dateringsprosessen å måle mengden 14 C som gjenstår etter at noe har gått tapt, forfalt. For å faktisk gjøre dating, må andre ting være kjent.
To slike ting inkluderer følgende spørsmål:. Nedbrytningshastigheten til radioaktive grunnstoffer er beskrevet i form av halveringstid, karbon14-datering.
Halveringstiden til et atom er hvor lang tid det tar før halvparten av atomene i en prøve forfaller. Halveringstiden til 14 C er 5, karbon14-datering, år.
For eksempel vil en krukke som starter med alle 14 C-atomer på tidspunkt null inneholde halvparten 14 C-atomer og halvparten 14 N-atomer ved slutten av 5, år en halveringstid. På slutten av 11, karbon14-datering, år to halveringstider vil glasset inneholde en fjerdedel 14 C-atomer og tre fjerdedeler 14 N-atomer.
Siden halveringstiden til 14 C er kjent karbon14-datering raskt forfaller den eneste delen som gjenstår å bestemme er startmengden på 14 C i et fossil. Hvis forskere vet den opprinnelige mengden 14 C i en skapning da den døde, kan de måle den nåværende mengden og deretter beregne hvor mange halveringstider som har gått.
Siden ingen var der for å måle mengden 14 C når en skapning døde, karbon14-datering, forskere må finne en metode for å bestemme hvor mye 14 C har forfalt. For å gjøre dette bruker forskerne hovedisotopen av karbon, kalt karbon 12 C. Fordi 12 C er en stabil isotop av karbon, vil den forbli konstant; men mengden av 14 C vil avta etter at en skapning dør. Alle levende ting tar opp karbon karbon14-datering C og 12 C fra å spise og puste.
Derfor vil forholdet mellom 14 C og 12 C i levende skapninger være det samme som i atmosfæren. Dette forholdet viser seg å være omtrent ett 14 C-atom for hver 1 trillion 12 C-atomer. Forskere kan bruke dette forholdet til å bestemme startmengden på 14 C.
Når en organisme dør, karbon14-datering, dette forholdet 1 til 1 billion vil begynne å endre seg. Mengden av 12 C vil forbli konstant, men mengden av 14 C vil bli mindre og mindre. Jo mindre forholdet er, jo lenger har organismen vært død.
Følgende illustrasjon viser hvordan alderen beregnes ved å bruke dette forholdet. En kritisk antagelse brukt i karbondatering har å gjøre med dette forholdet. Det antas at forholdet mellom 14 C og 12 C i atmosfæren alltid har vært det samme som i dag 1 til 1 trillion.
Hvis denne antagelsen er sann, er AMS 14 C-dateringsmetoden gyldig opp til ca. 80 år. Utover dette tallet ville ikke instrumentene forskerne bruker kunne oppdage nok gjenværende 14 C til å være nyttige i aldersestimater. Dette er en kritisk antagelse i datingprosessen. Hvis denne antagelsen ikke stemmer, vil metoden gi uriktige datoer. Hva kan føre til at dette forholdet endres?
Hvis produksjonshastigheten på 14 C karbon14-datering atmosfæren er karbon14-datering lik fjerningshastigheten, hovedsakelig gjennom forfall, vil dette forholdet endres. Hvis dette ikke er sant, karbon14-datering, forholdet mellom 14 C og 12 C er ikke en konstant, noe som ville gjøre det vanskelig eller umulig å fastslå startmengden på 14 C i en prøve nøyaktig, karbon14-datering. Willard Libby, grunnleggeren av karbondateringsmetoden, antok at dette forholdet var konstant.
Hans resonnement var basert på en tro på evolusjon som antar karbon14-datering må være milliarder av år gammel. Forutsetninger i det vitenskapelige miljøet er ekstremt viktige. Hvis startforutsetningen er falsk, kan alle beregningene basert på den forutsetningen være riktige, men likevel gi en feil konklusjon. I Dr. Dette var en urovekkende idé for Dr, karbon14-datering. Libby siden han trodde at verden var milliarder av år gammel og det hadde gått nok tid til å oppnå likevekt.
Libby valgte å karbon14-datering denne avviket ikke-likevektstilstand og han tilskrev det til eksperimentell feil. derimot, karbon14-datering, avviket har vist seg å være veldig reelt. Hva betyr dette? Hvis det tar ca karbon14-datering, år for å nå likevekt og 14 C fortsatt er ute av likevekt, så er kanskje jorden ikke særlig karbon14-datering. Andre faktorer kan påvirke produksjonshastigheten på 14 C i atmosfæren.
Jorden har et magnetfelt rundt seg som hjelper til med å beskytte oss mot skadelig stråling fra verdensrommet. Dette magnetfeltet forfaller og blir svakere. Jo sterkere feltet er rundt jorden, jo færre antall kosmiske karbon14-datering som er i stand til å nå karbon14-datering. Hvis produksjonshastigheten på 14 C i atmosfæren var mindre tidligere, er datoer gitt ved bruk av karbon14-datering metoden ville feilaktig anta at mer 14 C hadde forfalt ut av en prøve enn det som faktisk har skjedd.
Dette vil resultere i å gi eldre datoer enn den sanne alderen.
datingsider portugal
Utviklingen av radiokarbondatering har hatt en dyp innvirkning på arkeologi. I tillegg til å tillate mer nøyaktig datering innenfor arkeologiske steder enn tidligere metoder, tillater den sammenligning av datoer for hendelser over store avstander.
Historier om arkeologi refererer ofte til dens innvirkning som "radiokarbonrevolusjonen". Radiokarbondatering har gjort det mulig å datere nøkkeloverganger i forhistorien, som slutten av siste istid, og begynnelsen av yngre steinalder og bronsealder i forskjellige regioner.
I begynte Martin Kamen og Samuel Ruben fra strålingslaboratoriet i Berkeley eksperimenter for å finne ut om noen av elementene som er vanlige i organisk materiale hadde isotoper med halveringstider som er lange nok til å være av verdi i biomedisinsk forskning.
De syntetiserte 14 C ved hjelp av laboratoriets syklotronakselerator og oppdaget snart at atomets halveringstid var langt lengre enn man tidligere trodde. Korff , da ansatt ved Franklin Institute i Philadelphia , at samspillet mellom termiske nøytroner og 14 N i den øvre atmosfæren ville skape 14 C. I , flyttet Libby til University of Chicago, hvor han begynte arbeidet med radiokarbondatering. Han publiserte en artikkel der han foreslo at karbonet i levende stoffer kan inkludere 14 C så vel som ikke-radioaktivt karbon.
Derimot viste metan laget fra petroleum ingen radiokarbonaktivitet på grunn av sin alder. Resultatene ble oppsummert i en artikkel i Science i , der forfatterne kommenterte at resultatene deres antydet at det ville være mulig å datere materialer som inneholder karbon av organisk opprinnelse.
Libby og James Arnold fortsatte med å teste radiokarbondateringsteorien ved å analysere prøver med kjent alder. For eksempel ble to prøver tatt fra gravene til to egyptiske konger, Zoser og Sneferu , uavhengig datert til BC pluss eller minus 75 år, datert ved radiokarbonmåling til et gjennomsnitt på BC pluss eller minus år. Disse resultatene ble publisert i Science i desember I naturen eksisterer karbon som tre isotoper, to stabile, ikke-radioaktive: karbon 12 C og karbon 13 C, og radioaktivt karbon 14 C, også kjent som "radiokarbon".
Halveringstiden til 14 C tiden det tar for halvparten av en gitt mengde på 14 C å forfalle er omtrent 5 år, så konsentrasjonen i atmosfæren kan forventes å synke over tusenvis av år, men 14 C blir konstant produsert i den nedre stratosfæren og den øvre troposfæren, primært av galaktiske kosmiske stråler, og i mindre grad av solenergi.
hvor n representerer et nøytron og p representerer et proton. Når den først er produsert, kombineres 14 C raskt med oksygen O i atmosfæren for å danne første karbonmonoksid CO , [14] og til slutt karbondioksid CO 2. Karbondioksid produsert på denne måten diffunderer i atmosfæren, løses opp i havet og tas opp av planter via fotosyntese. Dyr spiser plantene, og til syvende og sist blir radiokarbonet fordelt over hele biosfæren. Forholdet mellom 14 C og 12 C er omtrent 1.
Ligningen for det radioaktive forfallet av 14 C er: [17]. I løpet av livet er en plante eller et dyr i likevekt med omgivelsene ved å utveksle karbon enten med atmosfæren eller gjennom kosten. Den vil derfor ha samme andel av 14 C som atmosfæren, eller i tilfelle av marine dyr eller planter, med havet. Når den dør, slutter den å tilegne seg 14 C, men 14 C i dets biologiske materiale på den tiden vil fortsette å forfalle, og derfor vil forholdet mellom 14 C og 12 C i restene gradvis avta.
Fordi 14 C forfaller med en kjent hastighet, kan andelen radiokarbon brukes til å bestemme hvor lenge det har gått siden en gitt prøve sluttet å utveksle karbon - jo eldre prøven er, jo mindre 14 C vil være igjen.
Ligningen som styrer nedbrytningen av en radioaktiv isotop er: [5]. gjennomsnittlig eller forventet tid et gitt atom vil overleve før det gjennomgår radioaktivt forfall. Måling av N , antall 14 C-atomer som for øyeblikket er i prøven, gjør det mulig å beregne t , prøvens alder, ved å bruke ligningen ovenfor. Den nåværende aksepterte verdien for halveringstiden på 14 C er 5, ± 40 år.
Beregningene ovenfor gjør flere forutsetninger, for eksempel at nivået på 14 C i atmosfæren har holdt seg konstant over tid. Beregning av radiokarbonalder krever også verdien av halveringstiden for 14 C. I Libbys artikkel brukte han en verdi på ± 47 år, basert på forskning av Engelkemeir et al. Radiokarbonalder beregnes fortsatt ved å bruke denne halveringstiden, og er kjent som "Konvensjonell radiokarbonalder". Siden kalibreringskurven IntCal også rapporterer forbi atmosfærisk 14 C-konsentrasjon ved bruk av denne konvensjonelle alderen, vil alle konvensjonelle aldre kalibrert mot IntCal-kurven gi en korrekt kalibrert alder.
Når en dato siteres, bør leseren være klar over at hvis det er en ukalibrert dato, kan en term som brukes for datoer gitt i radiokarbonår, avvike vesentlig fra det beste estimatet for den faktiske kalenderdatoen, både fordi den bruker feil verdi for halveringstid på 14 C , og fordi det ikke er brukt noen korreksjonskalibrering for den historiske variasjonen på 14 C i atmosfæren over tid.
Karbon er fordelt over hele atmosfæren, biosfæren og havene; disse omtales samlet som karbonutvekslingsreservoaret, [32] og hver komponent refereres også til individuelt som et karbonutvekslingsreservoar. De forskjellige elementene i karbonutvekslingsreservoaret varierer i hvor mye karbon de lagrer, og hvor lang tid det tar før de 14 C generert av kosmiske stråler blandes fullstendig med dem. Dette påvirker forholdet mellom 14 C og 12 C i de forskjellige reservoarene, og dermed radiokarbonalderen til prøver som stammer fra hvert reservoar.
Det er flere andre mulige feilkilder som må vurderes. Feilene er av fire generelle typer:. For å verifisere nøyaktigheten til metoden ble flere gjenstander som var daterbare med andre teknikker testet; resultatene av testingen var i rimelig overensstemmelse med gjenstandenes sanne alder.
Over tid begynte imidlertid avvik å dukke opp mellom den kjente kronologien for de eldste egyptiske dynastiene og radiokarbon-dateringene til egyptiske gjenstander. Spørsmålet ble løst ved studiet av treringer: [38] [39] [40] sammenligning av overlappende serier av treringer tillot konstruksjonen av en kontinuerlig sekvens av treringdata som strakte seg over 8 år.
Kull og olje begynte å bli brent i store mengder i løpet av 1800-tallet. Datering av et objekt fra tidlig på 1900-tallet gir derfor en tilsynelatende dato som er eldre enn den sanne datoen. Av samme grunn er 14 C-konsentrasjoner i nabolaget til store byer lavere enn det atmosfæriske gjennomsnittet.
Denne fossile brenseleffekten også kjent som Suess-effekten, etter Hans Suess, som først rapporterte den i, ville bare utgjøre en reduksjon på 0. En mye større effekt kommer fra atomtesting over bakken, som frigjorde et stort antall nøytroner i atmosfæren, noe som resulterte i dannelsen av 14 C. Fra ca. til , da atmosfærisk kjernefysisk testing ble forbudt, anslås det at det ble skapt flere tonn 14 C. Nivået har siden sunket, ettersom denne bombepulsen eller "bombekarbonet" som det noen ganger kalles siver inn i resten av reservoaret.
Fotosyntese er den primære prosessen der karbon beveger seg fra atmosfæren til levende ting. I fotosyntetiske veier absorberes 12 C litt lettere enn 13 C, som igjen absorberes lettere enn 14 C. Denne effekten er kjent som isotopisk fraksjonering. For marine organismer er detaljene i fotosyntesereaksjonene mindre godt forstått, og δ 13 C-verdiene for marine fotosyntetiske organismer er avhengig av temperatur. Ved høyere temperaturer har CO 2 dårlig løselighet i vann, noe som betyr at det er mindre CO 2 tilgjengelig for de fotosyntetiske reaksjonene.
Under disse forholdene reduseres fraksjoneringen, og ved temperaturer over 14 °C er δ 13 C-verdiene tilsvarende høyere, mens ved lavere temperaturer blir CO 2 mer løselig og dermed mer tilgjengelig for marine organismer. Et dyr som spiser mat med høye δ 13 C-verdier vil ha høyere δ 13 C enn et som spiser mat med lavere δ 13 C-verdier.
Anrikningen av bein 13 C innebærer også at utskilt materiale er utarmet i 13 C i forhold til dietten.
Karbonutvekslingen mellom atmosfærisk CO 2 og karbonat ved havoverflaten er også gjenstand for fraksjonering, med 14 C i atmosfæren mer sannsynlig enn 12 C for å løse seg opp i havet. Denne økningen i 14 C-konsentrasjonen kansellerer nesten nøyaktig nedgangen forårsaket av oppstrømning av vann som inneholder gammelt, og dermed 14 C-utarmet, karbon fra dyphavet, slik at direkte målinger av 14 C-stråling ligner målinger for resten av biosfæren.
Korrigering for isotopfraksjonering, slik det gjøres for alle radiokarbondatoer for å tillate sammenligning mellom resultater fra forskjellige deler av biosfæren, gir en tilsynelatende alder på omtrent år for havoverflatevann. CO 2 i atmosfæren overføres til havet ved å løses opp i overflatevannet som karbonat- og bikarbonationer; samtidig går karbonationene i vannet tilbake til luften som CO 2.
De dypeste delene av havet blander seg veldig sakte med overflatevannet, og blandingen er ujevn. Hovedmekanismen som bringer dypt vann til overflaten er oppstrømning, som er mer vanlig i områder nærmere ekvator.
Oppstrømning påvirkes også av faktorer som topografien til den lokale havbunnen og kystlinjene, klimaet og vindmønstre. Samlet sett tar blandingen av dyp- og overflatevann langt lengre tid enn blandingen av atmosfærisk CO 2 med overflatevannet, og som et resultat av dette har vann fra noen dyphavsområder en tilsynelatende radiokarbonalder på flere tusen år.
Upwelling blander dette "gamle" vannet med overflatevannet, og gir overflatevannet en tilsynelatende alder på rundt flere hundre år etter korrigering for fraksjonering. Den nordlige og sørlige halvkule har atmosfæriske sirkulasjonssystemer som er tilstrekkelig uavhengige av hverandre til at det er en merkbar tidsforsinkelse i blandingen mellom de to.
Siden overflatehavet er utarmet i 14 C på grunn av den marine effekten, fjernes 14 C fra den sørlige atmosfæren raskere enn i nord. For eksempel vil elver som går over kalkstein, som for det meste består av kalsiumkarbonat, få karbonationer.
På samme måte kan grunnvann inneholde karbon som stammer fra bergartene det har passert gjennom. Vulkanutbrudd skyter ut store mengder karbon i luften. Sovende vulkaner kan også slippe ut gammelt karbon. Enhver tilsetning av karbon til en prøve av en annen alder vil føre til at den målte datoen blir unøyaktig. Forurensning med moderne karbon gjør at en prøve ser ut til å være yngre enn den egentlig er: effekten er større for eldre prøver.
Prøver for datering må konverteres til en form som er egnet for måling av 14 C-innholdet; dette kan bety konvertering til gassform, flytende eller fast form, avhengig av måleteknikken som skal brukes. Før dette kan gjøres, må prøven behandles for å fjerne eventuell forurensning og eventuelle uønskede bestanddeler.
Spesielt for eldre prøver kan det være nyttig å berike mengden 14 C i prøven før testing. Dette kan gjøres med en termisk diffusjonssøyle. Når forurensning er fjernet, må prøvene konverteres til en form som passer for måleteknologien som skal brukes. For akseleratormassespektrometri er faste grafittmål de vanligste, selv om gassformig CO 2 også kan brukes.
Mengden materiale som trengs for testing avhenger av prøvetypen og teknologien som brukes. Det er to typer testteknologi: detektorer som registrerer radioaktivitet, kjent som beta-tellere, og akseleratormassespektrometre. For beta-tellere, en prøve som veier minst 10 gram 0. I flere tiår etter at Libby utførte de første radiokarbondateringseksperimentene, var den eneste måten å måle 14 C i en prøve å oppdage radioaktivt forfall av individuelle karbonatomer.
Libbys første detektor var en geigerteller av hans eget design. Han konverterte karbonet i prøven til lampesvart sot og belagt den indre overflaten av en sylinder med det. Denne sylinderen ble satt inn i telleren på en slik måte at telletråden var inne i prøvesylinderen, slik at det ikke skulle være noe materiale mellom prøven og ledningen.
Libbys metode ble snart erstattet av gasproporsjonale tellere, som ble mindre påvirket av bombekarbon, de ytterligere 14 C skapt av atomvåpentesting. Disse tellerne registrerer utbrudd av ionisering forårsaket av beta-partiklene som sendes ut av de råtnende 14 C-atomene; utbruddene er proporsjonale med energien til partikkelen, så andre ioniseringskilder, som bakgrunnsstråling, kan identifiseres og ignoreres.
Tellerne er omgitt av bly- eller stålskjerming, for å eliminere bakgrunnsstråling og for å redusere forekomsten av kosmiske stråler. I tillegg brukes antisammenfallsdetektorer; disse registrerer hendelser utenfor skranken og enhver hendelse registrert samtidig både innenfor og utenfor skranken regnes som en uvedkommende hendelse og ignoreres.
Den andre vanlige teknologien som brukes for å måle 14 C-aktivitet er væskescintillasjonstelling, som ble oppfunnet i , men som måtte vente til de tidlige årene, da effektive metoder for benzensyntese ble utviklet, for å bli konkurransedyktig med gasstelling; etter at væsketellere ble det mer vanlige teknologivalget for nybygde datinglaboratorier.
Tellerne fungerer ved å oppdage lysglimt forårsaket av beta-partiklene som sendes ut av 14 C når de samhandler med et fluorescerende middel tilsatt til benzenen.
I likhet med gasstellere krever væskescintillasjonstellere skjerming og antikoincidenstellere. For både gasproporsjonal teller og væskescintillasjonsteller, er det som måles antall beta-partikler som er oppdaget i en gitt tidsperiode. Hvert måleinstrument brukes også til å måle aktiviteten til en blindprøve - en prøve laget av karbon gammel nok til å ha ingen aktivitet.
Dette gir en verdi for bakgrunnsstrålingen, som må trekkes fra den målte aktiviteten til prøven som dateres for å få aktiviteten som utelukkende kan tilskrives den prøvens 14 C. I tillegg måles en prøve med standard aktivitet, for å gi en baseline for sammenligning.
Ionene akselereres og føres gjennom en stripper, som fjerner flere elektroner slik at ionene kommer ut med en positiv ladning. En partikkeldetektor registrerer deretter antall ioner som detekteres i 14 C-strømmen, men siden volumet på 12 C og 13 C , som trengs for kalibrering er for stort for individuell ionedeteksjon, bestemmes tellingene ved å måle den elektriske strømmen som skapes i en Faraday kopp.
Ethvert 14 C-signal fra maskinens bakgrunnsblanke er sannsynligvis forårsaket enten av stråler av ioner som ikke har fulgt den forventede banen inne i detektoren eller av karbonhydrider som 12 CH 2 eller 13 CH. Et 14 C-signal fra prosessblindprøven måler mengden forurensning som tilføres under forberedelsen av prøven. Disse målingene brukes i den etterfølgende beregningen av alderen på prøven.
Beregningene som skal utføres på målingene som tas avhenger av teknologien som brukes, siden beta-tellere måler prøvens radioaktivitet mens AMS bestemmer forholdet mellom de tre forskjellige karbonisotopene i prøven. Men etter omtrent 50 år er det så lite karbon igjen i prøven at det er veldig vanskelig, nesten umulig, å beregne alderen. Van Der Merwe Libby kjørte mange tester på gjenstander der alderen var kjent, eller estimert på andre måter.
Testresultatene hans kom ganske nærme, innen pluss eller minus noen hundre år. I laboratoriet skal prøvene behandles og rengjøres slik at det ikke er materiale på dem som kan kaste av aldersavlesningen.
Deretter brennes prøven og passerer gjennom et fullstendig sterilt vakuumsystem som karbondioksidgass. Gassen utsettes deretter for mer renseprosedyrer. Etterpå lagres gassen i et rør isolert av kvikksølv og bly, for å minimere sjansene for at prøven blir påvirket av stråling fra atmosfæren.
Når et karbonatom går i oppløsning, oppdager fine instrumenter handlingen, et lys blinker på et kontrollpanel, og en teller registrerer antall råtnende atomer.
Med denne metoden kan forskeren holde styr på hvor mange atomer som brytes ned per minutt og per sekund. Dette høres flott ut! Vi er nå i stand til å datere alt vi vil, til og med det bakerst i kjøleskapet, og vet hvor gammelt det er innen noen få hundre år, men er det noen problemer med karbondateringsmetoden? Dessverre finnes det. For å vite hvor lenge en prøve av radioaktivt materiale hadde vært i nedbrytning trenger vi tre variabler definert, hvor mye av prøven vi har igjen nå, hva halveringstiden til prøven er, og hvor mye av prøven vi startet med.
For karbondatering har vi allerede eksperimentelt målt mengden karbon som er igjen, og Libby har allerede målt halveringstiden til karbon til en akseptabel nøyaktighet, men hvor mye karbon var det i prøven på dødstidspunktet. Mengden karbon i en organisk kropp er konstant med mengden karbon i atmosfæren. Således har prøver samme mengde karbon i seg som resten av atmosfæren på den tiden prøven levde.
Men hvis vi kunne måle mengden karbon i atmosfæren da de levde, ville vi levd i løpet av tiden og det ville ikke være noen grunn til å date. Vi vet med sikkerhet at mengden karbon i atmosfæren ikke har vært den samme det siste århundret. Et nylig bevis på det ville være den industrielle revolusjonen. Fabrikker satte ut enorme mengder karbon, og i løpet av den tiden økte konsentrasjonen av karbon i atmosfæren betydelig. Heldigvis var Libby en smart fyr og sto for dette avviket.
Han målte mengden karbon i de indre lagene av trær som var eldre enn den industrielle revolusjonen. Han var i stand til å beregne mengden karbon i atmosfæren, før den industrielle revolusjonen, og justere ligningen hans deretter.
Men Libby antok da at mengden karbon i atmosfæren var relativt konstant i svært lang tid frem til den industrielle revolusjonen. Kan dette antas å være riktig? I atmosfæren øker mengden karbon som råtner over tid med den større konsentrasjonen av karbon i atmosfæren. Til slutt ville reaksjonen nå en viss likevekt og mengden karbon i atmosfæren ville forbli konstant.
Forskere har beregnet at mengden karbon i atmosfæren vil bli stabil etter 30 år fra begynnelsen av reaksjonen. Reaksjonen må ha startet da jorden ble dannet, og dermed ville reaksjonen nå likevekt etter at jorden var 30 år gammel.
Forskere har antatt at jorden er mange millioner år gammel, men ingen levde da jorden ble dannet, og ingen har konkrete bevis på når jorden ble dannet, og derfor kan ingen si nøyaktig hvor gammel den er.
I dag er produksjonshastigheten av karbon større enn nedbrytningshastigheten. Dette ser ut til å indikere en reaksjon som ennå ikke er i likevekt.
Disse resultatene var innenfor feilmarginene hans og ble derfor ignorert. For eksempel ga bein fra en sabeltann tiger, teoretisert å være mellom , og en million år gamle, en karbon-dato på 28 år. Den viktigste moderne standarden brukt av radiokarbondateringslaboratorier var oksalsyre I oppnådd fra National Institute of Standards and Technology i Maryland. Denne oksalsyren kom fra sukkerroer i Da lagrene av oksalsyre I var nesten helt oppbrukt, ble en annen standard laget av en avling av fransk betemelasse.
Den nye standarden, Oxalic Acid II, ble bevist å ha bare en liten forskjell med Oxalic Acid I når det gjelder innhold av radiokarbon. Gjennom årene har andre sekundære radiokarbonstandarder blitt laget. Radiokarbonaktiviteten til materialer i bakgrunnen er også bestemt for å fjerne bidraget fra resultater oppnådd under en prøveanalyse. Bakgrunnsprøver som er analysert er vanligvis geologisk opprinnelse av uendelig alder som kull, brunkull og kalkstein.
En radiokarbonmåling kalles en konvensjonell radiokarbonalder CRA. CRA-konvensjonene inkluderer bruk av Libbys halveringstid, b bruk av oksalsyre I eller II eller en hvilken som helst passende sekundær standard som den moderne radiokarbonstandarden, c korreksjon for isotopfraksjonering av prøve til en normalisert eller basisverdi på Disse verdiene er utledet gjennom statistiske midler.
Den amerikanske fysiske kjemikeren Willard Libby ledet et team av forskere i tiden etter andre verdenskrig for å utvikle en metode som måler radiokarbonaktivitet. Han er kreditert for å være den første forskeren som antydet at den ustabile karbonisotopen kalt radiokarbon eller karbon 14 kan eksistere i levende materie. Libby og hans team av forskere var i stand til å publisere en artikkel som oppsummerer den første påvisningen av radiokarbon i en organisk prøve. Det var også Mr. I , Mr. Libby ble tildelt Nobelprisen i kjemi som en anerkjennelse for sin innsats for å utvikle radiokarbondatering.
American Chemical Society National Historic Chemical Landmarks. Discovery of Radiocarbon Dating åpnet 31. oktober,
No comments:
Post a Comment