Ev, dizayn, təmir, dekorasiya.  Həyət və bağ.  Öz əlinizlə

Ev, dizayn, təmir, dekorasiya. Həyət və bağ. Öz əlinizlə

» Bu mumiyanın neçə yaşı var?: Elm adamları üzvi artefaktları necə tarix edir. Radiokarbonla tanışlıq əmələ gəlməsi və çürüməsi

Bu mumiyanın neçə yaşı var?: Elm adamları üzvi artefaktları necə tarix edir. Radiokarbonla tanışlıq əmələ gəlməsi və çürüməsi

İLƏ Ukraynada milli radiokarbon analiz texnologiyaları lazımi bahalı materiallar, kimyəvi maddələr və alətlər olmadığı halda inkişaf etməyə başladı.

Nəticədə, Qərbdə qəbul edilən ənənəvi texnologiyadan demək olar ki, 10 dəfə az vaxt tələb edən eyni zamanda ucuz və etibarlı inteqrasiya edilmiş texnologiya yaradıldı. Üstəlik, hətta dünyanın ya çox çətinliklə, həm də böyük xərclərlə tarixə düşdüyü, ya da heç tarixdən imtina etdiyi nümunələrin yaşını müəyyən edə bilərik.

Çernobıl fəlakətindən sonra bəzi tapıntılardakı radiokarbon miqdarı sadəcə çox böyük oldu; qədim aşağı fonlu nümunələri yüksək aktiv texnogen radiokarbonun təsirindən qorumalı olduq.

İslandiyadan professor Pol Teodorsenin bizə gətirdiyi yeni nüvə fizikası qurğusu sadəliyi, etibarlılığı və yüksək dəqiqliyi ilə seçilir. Həmçinin, sözdə kalibrləmə cədvəli bizə tələb olunan tarixləri dəqiqləşdirməyə kömək edir. Aşağıdakı kimi tikilmişdir. Yer üzündəki ağaclar ölür, qat-qat yığılır.

Yəni ağaclar böyüdü, bir-birinin üstünə düşdü və min illərlə belə davam etdi. Bütün “çox qatlı tort”un formalaşması neçə il çəkdi? Bu, hər bir ağacdakı illik halqaların sayını hesablamaqla müəyyən edilmişdir. Tutaq ki, 100 illik ağacların əmələ gətirdiyi 10 qatımız varsa, deməli bu təbəqənin hamısı min ildir ki, yığılır...

Xronologiya dünyanın üç aparıcı laboratoriyası tərəfindən aparılan ağac təbəqələrinin radiokarbon tarixləri ilə təsdiqləndi; Arizona (ABŞ), Qroningen (Hollandiya) və İsveçrənin Bern şəhərindəki laboratoriya.

İndi nümunənin yaşını təyin edərkən, əldə edilmiş məlumatları kalibrləmə əyrisində C-14 konsentrasiyasına əlavə edirik - və nəticədə əsl tarixi "pasportu" son dərəcə aydınlaşdırırıq.

Yeri gəlmişkən, kalibrləmə əyrisi atmosferdə radiokarbon konsentrasiyasının hələ də bəzən dəyişkən olduğunu göstərdi.

Bu yaxınlarda gec hesab edilən bir neçə nişanı nəzərəçarpacaq dərəcədə "yaşlandırdıq". Bu iş eyni vaxtda üç laboratoriyada - İsveçdə, Hollandiyada və burada aparılıb ki, alınan nəticələrə şübhə olmasın. Və nəticələr icazə verilən ölçmə xətası daxilində üst-üstə düşdü...

Məlum oldu ki, Ukraynada indiyə qədər naməlum, çox qədim ikona rəssamlığı məktəbləri mövcud olub; ikonanın yaşı ilə böyüyən yüksək dəyərli əsərlər... Və bu, radiokarbon analizinin arxeoloqlar, tarixçilər və mədəniyyət alimləri üçün nə qədər vacib və zəruri olduğunun yalnız bir nümunəsidir. Ağac analizi

Yeri amansızcasına bombalayan ilkin kosmik şüalar Yer atmosferindəki atomların nüvələrinə dəyəndə çoxlu sayda ikinci dərəcəli hissəciklər - pionlar, protonlar, neytronlar, müonlar, elektronlar, pozitronlar və fotonlar yaradır. Neytron azot-14 nüvəsi (7 proton və 7 neytron) ilə toqquşduqda karbon-14 nüvəsi (6 proton və 8 neytron) əmələ gəlir və bir proton ayrılır (bir hidrogen atomunun nüvəsi, bir proton və sıfır neytron). ). Karbon-14 radioaktiv elementdir. Onun yarı ömrü beş min yeddi yüz ildir.

Kosmik şüaların yaratdığı karbon-14 oksigenlə reaksiyaya girərək fotosintez zamanı bitkilər tərəfindən udulan karbon qazını əmələ gətirir. İnsanlar və heyvanlar bitkilərlə qidalanır və həmçinin karbon-14 qəbul edirlər. Atmosferdə karbon-14-ün “müntəzəm” karbon-12-yə nisbətən nisbi bolluğu təxminən sabit qalır (təxminən 1:109), canlı orqanizmlərdə isə bu nisbət təxminən eynidir. Karbon-14 atomları daim azot-14-ə (və elektrona) parçalanır, lakin bədənə müntəzəm olaraq yeniləri əlavə olunur. Beləliklə, nisbət həmişə qorunur.

Ancaq bədən ölən kimi karbon ona daxil olmağı dayandırır. Karbon-14-ün adi karbona nisbəti ölüm zamanı məlum olsa da, zamanla karbon-14 parçalandıqca dəyişir (onun yarı ömrü təxminən 5700 ildir), lakin “adi” karbon dəyişmir. Beləliklə, karbon-14 və karbon-12 tərkibinin nisbətini təyin edərək, aşağıdakı düsturdan istifadə edərək, aşkar edilmiş orqanizmin qalıqlarının yaşını olduqca dəqiq müəyyən edə bilərsiniz.

t = x t½

ln təbii loqarifmdir, No/Nf canlı toxumadakı karbon-14-ün nümunədəki karbon-14 nisbətidir və t½ karbon-14-ün yarı ömrüdür (5700 il). Beləliklə, nümunədə normal karbon-14 tərkibinin yalnız 5% -i varsa, alırıq:

ln (1/0,05) = 2,996

2,996/0,693 = 4,32

4.32x5700 = 24624 (il)

Karbon-14-ün yarı ömrü cəmi 5700 il olduğu üçün bu cür tarixləşdirmə yalnız yaşı 40-60 min ildən çox olmayan fosil orqanizmlər üçün dəqiq olacaq. Lakin eyni tarixləndirmə prinsipi digər elementlər əsasında da tətbiq olunur - məsələn, kalium-40 (yarımparçalanma dövrü 1,3 milyard il), uran-235 (704 milyon il), uran-238 (4,5 milyard il) və s. Uran-238 ilə tanışlıq, geoloqlar, məsələn, qranitlərin yaşını olduqca dəqiq müəyyənləşdirirlər.

Radiokarbon tarixləri atmosferdəki karbon-14-ün miqdarının son 40-60 min il ərzində təxminən sabit qaldığını fərz edir. Əslində, dalğalanır və buna görə də yalnız təxmini yaş hesablana bilər. Nümunələrin yaşını daha dəqiq müəyyən etmək üçün müxtəlif dövrlər üçün atmosferdəki karbon-14 tərkibini bilmək lazımdır. Bu məlumatlar yaşı dəqiq müəyyən edilə bilən tapıntıların təhlili ilə əldə edilir - məsələn, böyümə halqaları olan ağaclar və s.

Yeganə problem odur ki, bəşəriyyət nüvə enerjisini kəşf edən 1940-cı ildən sonra ölən obyektlər üçün radioaktiv maddələrin atmosferə buraxılması səbəbindən belə bir tarix təyin etmək qeyri-dəqiq olacaq.

Radiokarbonla tanışlıq metodu 1950-ci ildə Willard Libby tərəfindən təklif edilmişdir. 1960-cı ildə Libbi bu üsulu ixtira etdiyinə görə kimya üzrə Nobel mükafatı aldı.

Yarım ömür nədir

Radioaktiv izotopların bütün atomları radioaktiv parçalanmaya məruz qalır, nəticədə onlar digər elementlərin atomlarına çevrilirlər. Bu xüsusi atoma baxaraq, onun nə vaxt çürüyəcəyini müəyyən edə bilməyəcəyik. Ancaq çox sayda belə atom götürsəniz, əminliklə deyə bilərsiniz ki, onların yarısı çox güman ki, çox müəyyən bir müddət ərzində çürüyəcək. Bu müddət radioaktiv izotopun yarımparçalanma dövrü adlanır.

Karbonun radioaktiv izotopu 14 C əsasən yer atmosferinin yuxarı təbəqələrində 14 N(n,p) 14 C reaksiyasına əsasən sürətli neytronların təbii azot üzərində təsiri altında əmələ gəlir. 4 C emissiyası ilə nüvələrin parçalanması ( Maksimum enerjisi 156 keV olan 3-hissəciklər Dövr Karbon-14-ün yarımparçalanma müddəti 5730 ± 30 ildir.

3.4 Atmosferdə ildə 14 C 10 26 atom əmələ gəlir. Onun əmələ gəlməsi ilə çürüməsi arasında həmişə bir tarazlıq olub, bunun sayəsində canlı maddəyə xas olan karbonun spesifik fəaliyyəti daim saxlanılıb. Təbii karbon izotoplarının qarışığında 14 C-nin payı 1,8 10 -10% təşkil edir ki, bu da 0,23 Bq/q-a uyğundur. Metabolik proseslər canlı orqanizmlərdə baş verir, bunun sayəsində qoruyurlar Atmosferdə əmələ gələn kosmogen radionuklidlər

Cədvəl 3.5

radionuklid

Yarı həyat

Çürümənin təbiəti, hissəciklərin enerjisi, MeV

Havada xüsusi aktivlik, Bq/10 3 m 3

Atmosfer çöküntülərində konsentrasiya, Bq/10 3 l

2.6 10 6 il

P (0,553) y (0,48)

(4 - 40) 10~ 5

p + (95%)(0,54) E.z*. (5%); y (1,28)

P (1,37; 4,17) U (1,37; 2,75)

37 Ag

E.z., y (0,815)

41 Ag

P (1,245; 2,55)

E.z., səh (0,716)

p (1,11; 2,77; 4,81) y (1,60; 2,12)

p (1,65; 2,90) y (0,36; 1,31)

P (0,15; 0,7) y (0,15; 0,54)

* E.z - elektron tutma.

Bu, 14 C tarazlıq konsentrasiyasıdır. Orqanizmin ölümündən sonra ətraf mühitlə mübadilə dayanır və 14 C ehtiyatı artıq doldurulmur. Qədim bitki, heyvan və ya insan qalıqlarını tapan arxeoloqlar tapılan nümunələrdəki 14 C nisbətinə və ümumi karbon miqdarına əsasən bu qalıqların yaşını təyin edə bilərlər. Aydındır ki, karbon təyini üçün nümunələr götürərkən hər halda götürülmüş nümunələrin müasir karbonla (xüsusən də həmişə havada olan qaz halında olan karbon qazı ilə) təmasdan təcrid olunmasını təmin etmək vacibdir. Tədqiq olunan nümunədə müasir karbonun olması tanışlıq nəticələrini əhəmiyyətli dərəcədə təhrif edə bilər.

1850-ci ilə qədər radioaktivlik bu dəyərdən müəyyən sapmalarla 1 q karbon üçün dəqiqədə 13,5 parçalanma səviyyəsində qaldı. Ancaq 1850-ci ildən sonra ən azı iki dəfə mövcud tarazlıq pozuldu.

İlk dəfə bunun baş verməsi, yanan qalıq materialların enerji mənbələri (kömür, neft, təbii qaz) kimi istifadəsinin intensivləşməsi ilə əlaqədar idi, bu da atmosferə radioaktiv karbon olmayan çoxlu miqdarda karbon qazının buraxılmasına səbəb oldu. bu yanan materialların ("ölü karbon" ilə birləşmələr) qədim mənşəyinə görə. Bu emissiyalar atmosferdəki karbon qazının karbon-14 tərkibini azaldıb (Suess effekti)