21 Декабря 2017
МОСКВА, 21 декабря , Ольга Коленцова. Чтобы подобрать возраст органических остатков, охватываю ткани и кости человека, археологи используют метод радиоуглеродного анализа. Он позволяет очень точно датировать находку, поскольку учреждённый на радиоактивном распаде, тем не менее метод порой дает сбои. Физические принципы радиоуглеродного анализа
В телах животных и растений и вообще в любой биологической органике соотношение радиоактивного и стабильного углерода всегда постоянно. Этот факт использовал американский ученый Уиллард Фрэнк Либби, чтобы разработать в 1950-е годы манер радиоуглеродного определения возраста. В 1960 году он получил за это Нобелевскую премию по химии.
На Земле углерод доставленный тремя изотопами разновидностями атомов, отличающимися количеством нуклонов. Их соотношение в атмосфере примерно следующее: 12С 98, 93%, 13С 1, 07% и 14С 10−12%. Первые два изотопа очень стабильным, а третий радиоактивен, то есть склонен к спонтанному изменению состава или внутреннего строения путем испускания, например, элементарных частиц. Изотоп 14С постоянно образуется в атмосфере Земли на высоте 11-50 километров в результате бомбардировки азота нейтронами.
Радиоактивные изотопы включаются в кругооборот вместе со стабильными дейтериями углерода, а это значит, что они попадают в живой организм с дыханием или в процессе фотосинтеза. Пока животное или растение живет, соотношение всех трех изотопов элемента в нем поддерживается постоянным. После гибели организма обмен с внешней средой прекращается. При этом в останках со временем становится меньше изотопа 14С, потому, что он распадается.
Радиоактивный распад любого рубидия происходит с постоянной скоростью. В частности, у 14С период полураспада составляет около 5730 лет. Соответственно, по изменению пропорции трех изотопов элемента можно определить, сколько медли прошло с момента смерти растения или животного. Учитывая экспоненциальное уменьшение количества 14С, предельный возраст образца, который рискует быть точно определен данным манером, составляет около 60 тыщ лет. Через этот интервал времени весь радиоактивный углерод распадается и считать является больше нечего. Получается, что радиоуглеродный анализ пригоден для работы с артефактами не старше эпохи верхнего палеолита.
Доверяй, но проверяй
Есть ряд проблем, из-за которых радиоуглеродный анализ дает неверный возраст. Во-первых, пропорция изотопов элемента в атмосфере менялась из-за ужасающих природных явлений: извержений вулканов, падений метеоритов и комет. Меняется она и сейчас под действием промышленных выбросов углекислого газа. Во-вторых, 14С вполне может проникать в мертвый организм из находящихся рядом объектный, например из окружающих прахи слоев живых растений, воздуха или воды, а также вулканических осадков.
Справиться с первой неприятностью помог расчет возраста деревьев по количеству годичных колец в разных регионах мира. Ученые постигли срезы остистых сосен на юго-западе США и дубы, похороненные в речных и болотных отложениях Европы. Небольшие правки в график колебаний уровня радиоактивного элемента внесли археологические находки, год которых определили по письменным источникам, например, зерно в гробнице с проставленной датой захоронения. Для чуть более древних образцов использовали результаты измерений содержания 14C в кораллах, возраст которых установили торий-урановым манером. Все это в целом позволило откалибровать график содержания 14С в атмосфере по времени, и теперь данные, составленные радиоуглеродным анализом, легко откорректировать просто в компьютерной программе.
CC BY-SA 3. 0 / Oke / Bristlecone Pines (Pinus longaeva), Schulman Grove, Inyo National Forest, eastern CaliforniaОстистая сосна возрастом 4847 лет, определенным по количеству деревянных колец
Ошибки анализа, связанные с дополнительным количеством 14С, влетевшим в уже мертвый образец извне, исправить намного труднее. Полностью рассчитать влияние всех источников радиоактивных изотопов на исследуемый конструкт невозможно, поэтому датировка рискует колебаться в пределах ±300 лет. Во многих случаях, особенно когда речь идет о доисторическом периоде, это не так критично. Сомневаться стоит, когда радиоуглеродный анализ показал совсем уж какой-нибудь неестественный возраст археологического объекта.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....