Wie funktioniert der Kohlenstoff-14-Datierungsprozess?

Sicherlich haben Sie etwas gelesen oder gehört, in dem Wissenschaftler behaupten, ein solches Objekt sei vor Tausenden von Jahren gewesen. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie sie zu diesem Schluss kommen? Die einfachste Antwort darauf ist die Radiokohlenstoffdatierung, dh durch Kohlenstoff-14.

Alles, was jemals von einem Lebewesen gelebt oder produziert wurde, kann diesen Prozess durchlaufen, um herauszufinden, zu welcher Periode der Geschichte es gehörte. Die Genauigkeit ist nahezu absolut, so dass Wissenschaftler sie bis heute verwenden, obwohl sie in den 1940er Jahren entdeckt wurde.

Verstehe zuerst das Kohlenstoffatom

Kohlenstoff ist ein chemisches Element, das in allen Lebewesen vorhanden ist. Es teilt sich in drei verschiedene Isotope auf: Kohlenstoff-12 oder C-12, das am häufigsten vorkommt (ungefähr 99% des gesamten Kohlenstoffs der Erde passt hierher); Kohlenstoff-13 oder C-13, was 1% der Gesamtmenge entspricht; und der seltenste von allen, Kohlenstoff-14 oder C-14, mit nur 0, 001% des gesamten Kohlenstoffs auf dem Planeten.

Da jedes Lebewesen Kohlenstoffatome hat, existieren sie in ihrer Zusammensetzung im gleichen Gleichgewicht wie auf der Erde. 0, 001% der Kohlenstoffe in Ihrem eigenen Körper gehören zum C-14-Isotop. Es stellt sich jedoch heraus, dass er radioaktiv ist! Es neigt dazu, ein Beta-Partikel zu emittieren, bis es sich in Stickstoff verwandelt.

Hi Wird Kohlenstoff zu Stickstoff? Genau! Alles beginnt im Weltraum: Wenn die kosmischen Strahlen von der Sonne oder sogar von den Enden des Universums auf unseren Planeten gelangen, kollidieren sie mit verschiedenen Atomen, die sie auf ihrem Weg finden, und ziehen so Neutronen aus ihren Kernen. Diese "verlorenen" Neutronen interagieren mit den Stickstoffatomen, die das häufigste Element unserer Atmosphäre sind. Der Kohlenstoff-14!

Die drei Isotope von Kohlenstoff

Die Messung

Tatsächlich setzt die obige Reaktion auch Wasserstoffatome frei, aber was zählt, ist das C-14. Es interagiert mit Sauerstoff und erzeugt mit Kohlenstoff-14 Kohlendioxid. Danach wird es von Pflanzen und später von Tieren und Menschen aufgenommen. Deshalb haben wir in unserem Körper den gleichen Anteil an C-14 wie die Erde oder andere Lebewesen.

OK, und wohin willst du damit gehen? Nun, nachdem ein Lebewesen gestorben ist, neigt das C-14 in seinem Körper dazu, wieder ein Stickstoffatom zu werden. Dieser Prozess ist jedoch recht langsam. Zu diesem Zeitpunkt hatte der Wissenschaftler Wilard Libby die Idee, die Strahlungsmenge zu messen, die von der C-14 eines Objekts emittiert wird. Dadurch können wir genau wissen, wie lange dieses Wesen aufgehört hat zu atmen. Komplex, nicht wahr? Es mag so scheinen, aber die Methode ist äußerst effektiv in der historischen Datierung.

Die Strahlungsmessung wird mit einem Instrument namens Geiger-Müller Counter durchgeführt. Mit diesem äußerst empfindlichen Gerät ist es möglich, die Strahlung der Atmosphäre zu messen. Durch die Isolierung des archäologischen Artefakts, dessen historische Periode wir entdecken möchten, ist es daher möglich, nur die Strahlung von Kohlenstoff-14 zu messen.

Der Geiger-Müller-Zähler berechnet die C-14-Strahlung, um das Alter des Artefakts zu bestimmen

Zeitraum, der gemessen werden kann

Sie können jedoch keine Daten messen, solange wir uns vorstellen. C-14-Tests sind nur für Datierungen von höchstens 50.000 Jahren zuverlässig. Dies liegt daran, dass die Radioaktivität von Kohlenstoff-14 sehr gering ist und sich alle 5.730 Jahre halbiert, was auch als „C-14-Halbwertszeit“ bezeichnet wird. Forscher sind daher zu dem Schluss gekommen, dass die Methode bei dieser Art der Datierung nur für maximal 10 C-14-Halbwertszeiten wirksam ist - für ältere Objekte ist ein anderes Datierungsmedium erforderlich.

Die Entdeckung dieser Datierungsmethode durch Radioaktivität verlieh Wilard Libby 1960 den Nobelpreis für Chemie! Er starb 1980 im Alter von 71 Jahren - aber er war sicherlich eines der größten Genies des letzten Jahrhunderts.

Wilard Libby schuf die Methode 1947 und gewann dafür den Nobelpreis für Chemie.

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Können Sie verstehen, wie Radiokarbondatierungen funktionieren? Wussten Sie, dass chemische Formeln so interessant sein könnten? Wenn Sie Vorschläge haben, zögern Sie nicht, das Kommentarfeld unten zu verwenden, um Überlegungen anzustellen.

* Veröffentlicht am 10.08.2015