Kaip mokslininkams pavyksta nustatyti rastų kaulų arba artefaktų amžių? Nors galima rasto begalę atsakymų į šį klausimą (kurių dauguma priklauso nuo elemento amžiaus ir jį supusios aplinkos), neabejotina, radioaktyvios anglies datavimas yra vienas iš svarbiausių.

Šį metodą pagrindžiantys fizikiniai, cheminiai ir biologiniai procesai yra neabejotinai žavūs bei verti dėmesio.

Pažvelkime į pagrindinius šio metodo aspektus:

Pirma – atmosfera kupina žvaigždžių dvelksmo

Žemę nuolat bombarduoja didelės energijos kosminė spinduliuotė. Elektringos dalelės kyla iš ramios žvaigždžių būsenos sutrikdymo (pavyzdžiui, saulės žybsnių ar supernovų). Kai kurios iš šių dalelių susiduria su atmosferos azotu ir išmuša iš jo vieną protoną. Ką gausime iš azoto atėmę protoną? Anglį! Bet ne bet kokią seną anglį, o radioaktyviąją jos formą, vadinamą¹⁴C (skaičius „14“ yra protonų ir neutronų, kartu vadinamų nukleonais, skaičius, kurį turi izotopas).

Antra – radioaktyvusis anglies izotopas patenka į vandenį ir augalus.

Nuostabu suvokti, jog beveik visa augalų masė yra sudaryta iš oro. Fotosintezės metu augalai paverčia anglies dioksidą į cukrų. Kai kurie iš šių angliavandenių pagaminti iš ilgų molekulinių grandinių, tokių kaip celiuliozė. Iš jos sudaryta beveik visa medžių ir augalų „mėsingoji“ dalis. Anglies dioksido dujos taip pat tirpsta vandenyje, sudarydamos angliarūgštę. Tai kelia problemų, nes didėjant pasauliniam CO₂ lygiui, auga ir lietaus, jūrų bei gėlo vandens rūgštingumas.

Trečia – radioaktyviąją anglį vartoja ir gyvūnai

Jūs ir visi kiti gyvūnai, yra sudaryti iš anglies, kurią pasisavina augalai (azotą užfiksuoja bakterijos!). Taigi, jeigu iš augalų bei vandens gauta anglis yra radioaktyvi, tai tokie esate ir jūs!

Ketvirta – palaidoti

Tai svarbu. Kad ¹⁴C radiometrinis datavimas būtų tikslus, fosilijos ar artefaktai iki tyrimo turi būti palaidoti. Taip išvengiama sąlyčio su šių dienų radioaktyviąją anglimi, iškreipiančia rezultatus.

Penkta – skilimas

Dėl priežasčių, kurias fizika dar ne iki galo supranta supranta, atomai yra linkę sukurti labai konkretų santykį tarp neutronų ir protonų. Šiai proporcijai sutrikus, atomai skyla ir skleidžia daleles arba spinduliuotę tol kol pasiekia optimalų santykį. Radioaktyvieji anglies izotopai išskiria elektronus ir antineutrinus, sudarydami stabilų azotą. Radioaktyvieji izotopai, tokie kaip¹⁴C, skyla labai nuspėjamu bei išmatuojamu tempu.

Šešta – išmatuoti radioaktyviųjų izotopų pusperiodžio skilimą

Sąvoka „pusperiodis“ nurodo laiko trukmę, per kurią pusė tiriamojo objekto radioaktyviųjų izotopų virsta stabiliais. Galime nustatyti izotopo pusinio skilimo laiką išmatuodami, kiek radiacijos turimas pavyzdys išskiria per tam tikrą laiką iš žinomo radioaktyviųjų atomų skaičiaus.

Septinta – taršos vengimas

Klintys (kalcio karbonatas) gali sudaryti daug senesnės anglies įvaizdį negu ji iš tikrųjų yra. Taip pat, saulės žybsnių ciklai ir apsauginės magnetosferos periodai turi įtakos, kiek radioaktyviosios anglies susidaro atmosferoje. Vis dėlto, tai vyksta gan pastoviame intervale, todėl radioaktyvios anglies datavimą galima vadinti pakankamai tiksliu metodu (apie 60 000 ± 2 000 metų).

Aštunta – mėginio radioaktyvių ir neradioaktyvių izotopų santykio palyginimas

Šiuo metu jūs ir bet kuris kitas gyvas padaras turi maždaug vieną ¹⁴C kiekviename trilijone stabilių anglies atomų. Šis skaičius sumažėja dvigubai kartą per maždaug 5730 ± 40 metų. Taigi, suvedę radioaktyvios ir stabilios anglies procentines dalis į formulę N=N₀·e^kt, gausite patikimą mėginio amžiaus vertinimą!

Komentarai (0)