radiokarbon kormeghatározás

Radiometriai módszer szerves anyagok korának meghatározására, amelyet 1948-9-ben Willard Libby, amerikai kémikus dolgozott ki.
A módszer alapja, hogy az instabil 14-es tömegszámú szén (C14) atomok (radiokarbon) folyamatosan keletkeznek a felső légkörben a nitrogénatomokból a kozmikus sugárzás neutronjai miatt, a következő reakció alapján:

14N + n => 14C + p

(Vagyis a nitrogén 14-es, "normál" izotópja "befog" egy neutront és kibocsát egy protont, miközben 14-es tömegszámú, sugárzó szén izotóppá alakul.)
A keletkezett szén gyorsan szén-dioxidoxidálódik és bekerül a szénkörforgásba a fotoszintézisen és a táplálékláncon keresztül. Aránya mindaddíg állandó az élőlényekben, amíg anyagcserét folytatnak (vagyis amíg élnek). Haláluk után a C14 mennyiség és vele együtt a sugárzás intenzitása kb. 5600 éves felezési idővel csökkenni kezd. (Vagyis kb. 5600 év alatt felére, újabb 5600 év alatt negyedére csökken, stb.)

A radiokarbon kormeghatározás elvét az alábbi ábra szemlélteti:

A C14bomlási folyamata a következő:

14C => 14N + b

(Vagyis a 14-es tömegszámú, instabil szén izotóp egy béta részecske - elektron - kisugárzása közben stabil 14-es tömegszámú nitrogénné alakul.)
A folyamat szemléltetése az Érdekességeknél "A sugárzásról - érthetőbben" cím alatt látható.
A C14 aránya a természetben 0.00000000010%, vagyis egy C14 atom jut minden 1.000.000.000.000 C12 atomra az élő anyagban.
A módszer 50-60000 éves időtartamig használható. Az ennél régebbi minták sugárzása már olyan kis mértékű, amely a műszerek méréshatára alatt van.

A módszer pontosságát ismert korú szerves mintákkal tesztelték. Például olyan fák maradványaival, amelyeket egyéb ismert korú régészeti mintákkal együtt találtak.

Felhasznált irodalom