Uhlíková metóda C14

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Uhlíková metóda C14 alebo rádiokarbónová metóda datovania je fyzikálny postup používaný na stanovenie veku organických zvyškov (napr. v archeológii). Princípom metódy je znalosť polčasu rozpadu izotopov uhlíka C12 a C14 a fakt, že v živom organizme je pomer oboch izotopov konštantný, ale po smrti sa tento pomer pozvoľna mení vďaka rozpadu izotopu C14. Obsah izotopu C14 sa zredukuje na 1/8 približne po 17 150 rokoch, z čoho vyplýva, že táto metóda dáva presné výsledky pri určovaní veku spätne do 50 000 – 60 000 rokov. Každých 5730 ± 40 rokov (tzv. Cambridgský polčas rozpadu) sa polovica obsahu C14 premení na C12, až po dobu ca 40 000 rokov, kedy je obsah C14 príliš nízky a jeho meranie komplikované.[1]

Uhlíkovou metódou C14 bol stanovený napríklad vek Turínskeho plátna, pričom bolo dokázané, že plátno bolo vyrobené niekoľko storočí po úmrtí Krista.

Princíp uhlíkovej metódy C14[upraviť | upraviť zdroj]

Na Zemi vyskytujú tri izotopy uhlíka – C12, C13 (oba stabilné) a C14 (nestabilný alebo rádioaktívny). Tieto izotopy sa vyskytujú v nasledujúcich pomeroch C12 – 98,89 %, C13 – 1,11 % a C14 – 0,00000000010 %. Jeden atóm C14 sa v prírode vyskytuje na každých 1 000 000 000 000 atómov C12 v živých materiáloch. Rádiokarbónová metóda je založená na spočítaní atómov uhlíka C14, ktorý vzniká vo vrchných vrstvách atmosféry pôsobením kozmického žiarenia na dusík N14. Táto reakcia je:

n + \mathrm{~^{14}_{7}N}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{6}C}+ p
(kde n je neutrón a p je protón)

Uhlík C14 oxiduje na oxid uhličitý a pozemské rastliny a živočíchy ho počas života prijímajú počas fotosyntézy a pri konzumácii potravy.

J. R. Arnold a W. F. Libby v roku 1949 boli prví, kto navrhol datovať organické materiály pomocou tejto metódy. Polčas rozpadu izotopu C14 je 5730 ± 40 rokov, to znamená že každých 5730 ± 40 rokov sa množstvo uhlíka C14 zmenší o polovicu. Po 10 polčasoch rozpadu je v látke také malé množstvo C14, že je už technicky takmer nemerateľné (1024 krát menej). Preto je limitom použitia metódy 50 – 60 000 rokov. Pre spodnú hranicu použitia žiadne ohraničenie neexistuje.

Uhlík C14 emituje slabú beta časticu (b) s priemernou energiou 160keV. Reakcia je nasledujúca:

\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ b

Teda uhlík C14 sa opäť stáva dusíkom.

Kritika uhlíkovej metódy C14[upraviť | upraviť zdroj]

Kritici uhlíkovej metódy C14 tvrdia[chýba zdroj], že nemáme istotu, či pomer izotopov C12 a C14 v minulosti zodpovedal tomu dnešnému. Bola intenzívnejšia sopečná činnosť, iné pomery v atmosfére a iné množstvo prenikajúceho vesmírneho rádioaktívneho žiarenia ako aj ďalšie vplyvy ovplyvňujúce výskyt izotopu C14. Napríklad počas pokusných atómových a termonukleárnych výbuchov sa lokálne koncentrácia izotopu C14 zvýšila. V modernej ére sa v dôsledku spaľovania fosílnych palív v atmosfére mierne globálne jeho koncentrácia znížila. Pri porovnávaní výsledkov datovania pomocou tejto metódy s alternatívnymi metódami dochádza k porovnateľným výsledkom.

Využitie uhlíkovej metódy C14[upraviť | upraviť zdroj]

Metódu možno použiť napríklad v týchto oblastiach:

Korekcie pri uplatňovaní metódy C14[upraviť | upraviť zdroj]

Vplyv spôsobu života[upraviť | upraviť zdroj]

V závislosti od spôsobu života skúmaného objektu musia byť pri datovaní jeho zvyškov vykonávané korekcie. Pri morských živočíchoch a rastlinách činí rozdiel v dôsledku zníženej interakcie s atmosferickým uhlíkom oproti pozemným živočíchom a rastlinám 400 rokov. Z tohto aspektu je datovanie kostí človeka problematické. Pokiaľ počas života konzumoval vo zvýšenej miere morské živočíchy, hladina uhlíka C14 v jeho kostiach je oproti človeku, ktorý ich nekonzumoval výrazne znížená.

Vplyv človeka[upraviť | upraviť zdroj]

Priemyselný efekt[upraviť | upraviť zdroj]

Približne od roku 1890 sa vo zvýšenej miere začali spaľovať fosílne palivá. Od roku 1890 do roku 1950 sa množstvo uhlíka C14 v atmosfére znížilo o 2 %.

Efekt atómovej bomby[upraviť | upraviť zdroj]

V dôsledku atómových a termonukleárnych pokusov sa v atmosfére a v oceánoch umelo zvýšilo množstvo uhlíka C14. Najväčšie hodnoty umelého C14 boli na severnej pologuli dosiahnuté v roku 1963 na južnej pologuli v roku 1965.[chýba zdroj] Tieto vplyvy sa pri datovaní uhlíkovou metódou C14 zohľadňujú.

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Jared Diamond; Guns Germs and Steel; 1999; ISBN 0-393-31755-2, strana 95