Калькулятор радиоуглеродного датирования
Что такое углеродное датирование?
Вы когда-нибудь задумывались, как археологи определили, что цивилизация майя рухнула между 8 и 9 веками? Или что Тутанхамон правил в конце 18-й династии?
Ответ заключается в том, что они используют метод, называемый радиоуглеродным датированием (также известный как углеродное датирование или датирование углеродом-14), чтобы раскрыть то, что происходило в нашем прошлом.
Углеродное датирование — это метод, используемый для определения возраста органических материалов или, если быть более точным, времени, прошедшего с момента смерти растения или животного, из которого был получен материал. Он основан на измерении количества радиоактивного изотопа углерода 14C, оставшегося в образце, и последующем сопоставлении его с периодом полураспада углерода 14.
Этот метод был разработан в 1940-х годах профессором Уиллардом Ф. Либби, который в конечном итоге получил Нобелевскую премию за это открытие.
Три изотопа углерода
Углерод имеет три встречающихся в природе изотопа:
Углерод-12 (12С);
Углерод-13 (13С);
Углерод-14 (14С).
Около 99% встречающегося в природе углерода на Земле — это углерод-12 и около 1% — углерод-13. Углерод-14 содержит около 1 части на триллион углерода-12.
Изотопы углерод-12 и углерод-13 стабильны, но углерод-14 радиоактивен. Он распадается на азот-14 (14N) через бета-распад. Период полураспада углерода-14 составляет около 5730 лет, что означает, что через 5730 лет половина первоначального количества углерода-14 разложится до азота-14.
Углерод-14 постоянно производится в верхних слоях атмосферы, где атомы азота-14 (14N) бомбардируются нейтронами, производимыми космическими лучами. Химические свойства 14C аналогичны свойствам 12C. Следовательно, однажды сформировавшись, он соединяется с кислородом и смешивается с биосферой, как 12C.
Как работает углеродное датирование?
Все растения и животные получают небольшое количество этого радиоактивного 14C на протяжении всей своей жизни либо через фотосинтез, либо через пищевую цепь.
Когда растение / животное умирает, оно перестает поглощать новые атомы углерода-14. Но углерод-14, который оно уже ассимилировало, продолжает распадаться до 14N с периодом полураспада 5730 лет. Следовательно, содержание углерода 14 в мертвых тканях начинает уменьшаться.
Таким образом, измеряя количество углерода 14, оставшегося в объекте, и сравнивая его с ожидаемым нормальным количеством, присутствующим в живых тканях, можно определить прошедшее время или возраст любого органического образца. Другими словами, ученые используют распад углерода 14 как часы, которые начинают отсчет, когда живое существо умирает.