Что такое радиоуглеродный анализ?
Автор Вокруг Света   

Что такое радиоуглеродный анализ?

С-14: Паспорт всего живого

Р
адиоуглеродное датирование...

Все о нем слышали; но что же это такое? Метод основан на факте постоянства скорости радиоактивного распада.

Другими словами, непрерывно образующиеся в атмосфере Земли под воздействием космических лучей изотопы углерода С-14 распадаются с постоянной скоростью.

Период полураспада С-14, то есть, время, через которое ровно половина атомов распадается, равен 5730 лет.

Если у нас, скажем, было первоначально 100 атомов углерода С-14, то через 5730 лет останется ровно 50; еще через 5730 лет — 25 атомов, и т.д.

По рассказу Вадима Скрипкина, главного специалиста лаборатории института геохимии окружающей среды НАН Украины.

В атмосфере Земли на протяжении последних 40000 лет концентрация радиоуглерода остается примерно постоянной.

Все живые организмы, которые усваивают обычный углерод из атмосферы, вместе с ним вбирают и радиоактивный углерод С-14. Поэтому прижизненная концентрация радиоуглерода практически одинакова как в траве и деревьях, так и в телах животных.
После того, как дерево срубили, оно прекращает химический обмен с атмосферой; в нем начинается процесс разрушения усвоенного радиоуглерода. Если сравнить дерево, срубленное 5730 лет назад, с современным деревом, то окажется, что в старой древесине содержание изотопа С-14 ровно в два раза меньше.

На этом и основано радиоуглеродное датирование. Когда к нам поступает древесина из археологического раскопа, мы проводим серию химических реакций, благодаря которым углерод, в том числе С-14, включается в состав органического соединения бензол.

В бензоле содержание радиоуглерода можно измерить точнее и надежнее. Итак, чем старше дерево, тем меньше в нем атомов радиоактивного углерода. Примерно за 12-14 периодов полураспада распадается 99,9% всего первоначального С-14 или другого радиоактивного вещества.

Таким образом, радиоуглеродным методом можно определять возраст углеродосодержащего вещества до 70-100 тысяч лет, не больше. Для определения возраста более старого образца, используют другие изотопы, например, бериллий-10, который также образуется под воздействием нейтронов в атмосфере Земли.

Этим методом можно датировать находки, которые не старше10 миллионов лет. Наконец, уран-свинцовый и просто свинцовый (с использованием изотопов свинца) методы позволяют датировать самые ранние породы Земли, до 4 миллиардов лет.

Но для определения сравнительно «молодых» возрастов, от 200 до 100 тысяч лет, приемлемым является только радиоуглеродный метод. Он работает очень хорошо, тем более, что технологии все время улучшаются.



Средневековая лодка-долбленка. Историко-краеведческий музей. Бендеры. Фото Игоря Мельника  
Средневековая лодка-долбленка. Историко-краеведческий музей. Бендеры. Фото Игоря Мельника  
  

Слева направо: Вадим Скрипкин (главный специалист лаборатории) и Николай Ковалюх (руководитель лаборатории) в момент получения бензола

 
График перевода изотопного возраста образца в исторический  

График перевода изотопного возраста образца в исторический

 
Собственные технологии радиоуглеродного анализа в Украине стали развиваться в условиях отсутствия необходимых дорогостоящих материалов, химикатов и приборов.

В результате, была создана одновременно дешевая и надежная комплексная технология, которая занимает почти в 10 раз меньше времени, чем традиционная, принятая на Западе.

Более того, мы можем определять возраст даже тех образцов, которые во всем мире датируют либо с огромным трудом и большими затратами, либо вообще отказываются их датировать.

После чернобыльской катастрофы содержание радиоуглерода в некоторых находках стало просто огромным; нам приходилось защищать древние низкофоновые образцы от воздействия высокоактивного техногенного радиоуглерода.

А его содержание в чернобыльских выбросах в миллионы раз превосходило даже современный природный уровень!

Так вот, создание упомянутой технологии позволило не просто снизить, но и вовсе убрать влияние на образцы последствий катастрофы...

Новая ядерно-физическая установка, привезенная нам из Исландии профессором Полем Теодорсеном, отличается простотой, надежностью и высокой точностью.

А еще — уточнять нужные даты нам помогает так называемый калибрационный график. Он был выстроен следующим образом. Деревья на Земле, умирая, накапливались слоями.

То есть, деревья росли, падали одно на другое, и так — на протяжении тысяч лет. А сколько лет складывался весь «многослойный пирог»?

Это определили, сосчитав количество годичных колец в составе каждого дерева.

Скажем, если перед нами 10 слоев, образованных 100-летними деревьями, то весь этот пласт накапливался тысячу лет...

Хронология была подтверждена радиоуглеродным анализом древесных слоев, осуществленным тремя ведущими лабораториями мира; Аризонской (США), лабораторией в Гренингене (Голландия) и Бернской в Швейцарии.

Теперь, определяя возраст образца, мы накладываем полученные данные о концентрации С-14 на калибрационную кривую — и в результате предельно уточняем истинный исторический «паспорт».

Кстати, калибрационная кривая показала, что концентрация радиоуглерода в атмосфере все же иногда колебалась.

Недавно мы заметно «удревнили» несколько икон, считавшихся поздними. Эта работа проводилась одновременно в трех лабораториях — в Швеции, в Голландии и у нас, чтобы не было сомнений в получаемых результатах. И результаты совпали в пределах допустимой ошибки измерения...

Оказалось, что на Украине существовали доселе неизвестные, очень древние школы иконописи; произведения высокой ценности, которая растет с возрастом иконы... И это лишь один из примеров того, сколь важен и необходим для археологов, историков, культурологов радиоуглеродный анализ.

Анализ древесины «днестровского челна» сделан по просьбе редакции журнала «Вокруг света»

В избранное (15) | Просмотры: 28594

Комментировать
RSS комментарии

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.