Radiokoolstofdatering

Radiokoolstofdatering, of koolstof 14-datering, word algemeen deur veral argeoloë gebruik om die ouderdom van voorwerpe te bepaal wat jonger as 50 000 jaar is (laat-Kwartêr en Holoseen), en koolstof in hulle samestelling bevat. Hierdie voorwerpe sluit houtskool, hout, been, stuifmeel, skulpe, grondwater en kalkreet in.

Daar bestaan ’n algemene wanopvatting dat koolstof 14-datering gebruik kan word om die ouderdom van die aarde te bepaal. Dit is egter onmoontlik aangesien die halfleeftyd van die koolstof-14 (¹⁴C)-isotoop net sowat 5 715 jaar is, en dus slegs geskik is om ouderdomme van sowat 50 000 jaar of minder te bepaal. Radiodateringsmetodes waarmee geologiese tyd gemeet kan word, sluit uraan-lood (U/Pb)-, kalium-argon (K/Ar)- en rubidium-stronsium ( Rb/Sr)-radiodatering in. Hierdie tegnieke is geskik vanweë die baie lang halfleeftyd van die moederelemente.

Metode

Koolstof het twee stabiele isotope wat natuurlik voorkom: koolstof 12 (¹²C; 98,89%) en koolstof 13 (¹³C; 1,11%), asook ’n onstabiele isotoop, koolstof 14 (¹⁴C). Laasgenoemde is van groot belang, aangesien die onstabiele aard daarvan radiokoolstofdatering moontlik maak.

Koolstof 14 het ’n halfleeftyd ( $t_{1 / 2}$ ) van 5 715 jaar en word gevorm deur kosmiese strale wat stikstof 14-isotope in die boonste atmosfeer verander in ¹⁴C-isotope. Hierdie nuut gevormde isotope word gaandeweg in die atmosferiese CO₂ opgeneem. Die vergelykings is:

n +^{14}_{7} N \to^{14}_{6} C + p

14 C + O_{2} \to^{14} C O + O

^{14} C O + O H \to^{14} C O_{2} + H

Vanweë die voortdurende vorming van die ¹⁴C-isotoop bly die verhouding tussen ¹⁴C en ¹²C redelik konstant. Hierdie verhouding bestaan ook in die CO₂ wat deur plante, skulpe, diere en gesteentes opgeneem word. Wanneer die organisme doodgaan, hou dit op om koolstofdioksied CO₂ (en dus ¹⁴C) op te neem. Die koolstof 14 wat voor die organisme se dood opgeneem is, verminder gaandeweg namate dit weer as gevolg van radioaktiewe verval in stikstof 14 verander met die vergelyking:

^{14}_{6} C \to^{14}_{7} N + e^{-} + {\overline{ν}}_{e}

Na $t$ jaar is die aantal atome $N$ in 'n spesifieke monster wat oorspronklik $N_{0}$ monsters gehad het, deur die vergelyking

N = N_{0} \exp λ t

gegee waar

t_{1 / 2} λ = \ln 2

Wanneer ’n monster van die material (hout, been, skulpe ens.) in ’n laboratorium ontleed word, word die ¹⁴C /¹²C-verhouding bepaal en met die atmosferiese verhouding vergelyk. Aangesien die tempo van radioaktiewe verval bekend is en die atmosferiese verhouding redelik konstant bly, is die hoeveelheid ¹⁴C wat verdwyn het relatief tot die oorblywende ¹²C ’n aanduiding van die ouderdom van die monster. Dus is hierdie verhouding is ongeveeer $N / N_{0}$ . Deur die bogenoemde vergelykings te gebruik, kan 'n mens $t$ skat.

Bronne

Eksterne skakels

Sjabloon:Wikibooks

RADON – database for European Sjabloon:Chem dates

Radiokoolstofdatering

Metode

Bronne

Eksterne skakels

Navigasie-keuseskerm

Soek