Kulstof 14-datering

Table of contents

1 Teoretisk grundlag 2 Metodens indførelse i Danmark 3 Eksterne adresser

Teoretisk grundlag

Grundstoffet carbon, der indgår i atmosfærensns indhold af kuldioxid har to naturligt forekommende isotoper: kulstof-12 (¹²C), og kulstof-13 (¹³C). Desuden findes der en ustabil og radioaktiv isotop, kulstof-14 (¹⁴C). Kulstof-14 har en halveringstid på knap 6000 år, og ville for længst være forsvundet fra jorden, hvis der ikke skete en vedvarende dannelse af denne isotop i atmosfærens yderste lag ved kollisioner mellem kosmisk stråling og kvælstofatomer. Når kosmisk stråling kommer ind i atmosfæren sker der for det meste en omdannelse af deres energi, heriblandt produktionen af neutroner. Disse neutroner kan så efterfølgende indgå i en process med kvælstof:

n + ¹⁴N → ¹⁴C + ¹H

Levende planter omsætter luftens kuldioxid, og vil derfor have en tilsvarende procentvis fordeling af kulstofisotoper. Dyr og mennesker der lever af planter har et tilsvarende forhold mellem radioaktivt og stabilt kulstof. Men når de dør, slutter denne stadige "fornyelse" af de ustabile kulstof-14-atomer. Da kulstof-14 er ustabilt og derfor gradvist omdannes til andre isotoper ved radioaktivt henfald, vil andelen af denne kulstofisotop gradvist falde i et eksponentielt aftagende, men ganske veldefineret tempo, uafhængigt af ydre faktorer, kan man ud fra forholdet mellem de forskellige kulstofisotoper beregne hvor lang tid siden det er at materialet ophørte med at få tilført "frisk" kulatof-14, dvs. hvornår materialet "døde".

Oprindeligt blev dateringen gennemført ved måling af radioaktivt henfald, men denne metode var relativt upræcis, og desuden forbundet med en del statistisk usikkerhed. Henfaldet efter 10.000 år er for eksempel 4 henfald/s/mol (en mol kulstof vejer ca. 14g). Præcisionen er blevet væsentligt forbedret med brug af massespektroskopi, en teknik hvor man tæller de enkelte atomer i en given prøve. Denne teknik har også den fordel at man kan måle på en langt mindre prøve end hidtil, sådan at man kan nøjes med at bore et mindre hul i en knogle for at få det fornødne materiale, fremfor at skulle destruere en hel lårbensknogle.

Metodens indførelse i Danmark

Eksterne adresser

• DPC 2/02: Man er hvad man spiser Kulstof-14 datering og måling af stabile isotoper i knogler fra nordbotiden viser overraskende, at de grønlandske vikinger mod slutningen af perioden næsten udelukkende levede af sæl og fisk. Citat: "...Populært sagt er havet i en kulstofsammenhæng omkring 400 år gammelt...."
• CalPal - Radiocarbon Calibration
• http://www.phys.au.dk/~jespero/AMS/ams.htm - AMS-laboratoriet (Accelerator Masse-Spektroskopi) på Aarhus Universitet

Denne artikel er fra Wikipedia. Læs artiklen hos Wikipedia.