Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Metoda 14 C. Izotopy uhlíku Nejobvyklejší je 12 C se šesti protony a šesti neutrony v jádře asi 98,9%. Méně obvyklý je izotop 13 C se šesti protony a.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Metoda 14 C. Izotopy uhlíku Nejobvyklejší je 12 C se šesti protony a šesti neutrony v jádře asi 98,9%. Méně obvyklý je izotop 13 C se šesti protony a."— Transkript prezentace:

1 Metoda 14 C

2 Izotopy uhlíku Nejobvyklejší je 12 C se šesti protony a šesti neutrony v jádře asi 98,9%. Méně obvyklý je izotop 13 C se šesti protony a sedmi neutrony v jádře, ten se vyskytuje asi v 1,1% případů. Jen jeden atom z atomů uhlíku je izotop 14 C s osmi neutrony v jádře.

3 Vznik izotopu 14 C Kosmické záření Neutron 14 N Proton Atmosféra 14 C Při kolizi s atmosférou vzniká neutron. Neutron vyráží jeden proton z jádra 14 N a zaujímá jeho místo. V jádře zbývá 6 protonů a 8 neutronů a jelikož právě počet protonů určuje vlastnosti prvků, stává se z 14 N 14 C.

4 Stejně jako všechny druhy radioaktivního rozpadu i rozpad izotopu uhlíku 14 C je konstantní a nezávislý na všech přírodních podmínkách. Čas potřebný k rozpadu jedné poloviny z původního množství atomů izotopu 14 C se nazývá poločas rozpadu. V případě izotopu 14 C je poločas rozpadu 5730 let. Poločas rozpadu

5 První radiokarbonové datování V roce 1949 publikoval první radiokarbonové datování americký chemik Willard Libby Libby se v průběhu druhé světové války zabýval studiem kosmického záření. Odhadl poločas rozpadu u radiokarbonu na 5568 let. I když moderní výzkum stanovil, že přesnější je 5730 let, laboratoře stále používají 5568 let jako poločas rozpadu izotopu 14 C.

6 Princip Libbyho metody 14 C se v atmosféře slučuje spolu s kyslíkem za vzniku molekul 14 CO 2. Libby předpokládal, že produkce i podíl 14 C v atmosféře se v průběhu času nemění (dnes už víme že je tento předpoklad chybný). Tato stálá atmosférická koncentrace zajišťuje díky fotosyntéze rostlin rovnoměrné pronikání 14 C do všech živých organismů. Pouze pokud organizmus zemře, absorpce 14 C je zastavena a stabilní koncentrace 14 C začíná klesat. Každý atom 14 C při rozpadu emituje β částice.

7 Libby s pomocí Geigrova počítače a olověného stínění počítal emise β částic ze vzorků. Pomocí Libbyho metody je možné stanovit dobu mezi současností a smrtí organizmu.

8 Meze a další vývoj metody Měření aktivity 14 C ve vzorku je postiženo statistickou chybou. Proto byla zavedena standardní odchylka. Metoda je omezena minimální velikostí vzorku. V konvenčních metodách je potřeba 5g čistého uhlíku. To je 10 – 20g dřeva či 100 – 200g kostí – 1980 v některých laboratořích zavedeny speciální plynové počítače umožňující datovat vzorky o velikosti řádově stovek miligramů. Dnes některé laboratoře používají AMS (Accelerator Mass Spectrometry), která počítá atomy 14 C přímo.

9 AMS umožňuje analyzovat vzorky o hmotnosti asi mg.

10 Publikace radiokarbonových výsledků Radiokarbonové laboratoře poskytují v čase vyjádřené odhady radiokarbonové aktivity ve vzorku. Úroveň aktivity je převedena na číslo vyjadřující dobu mezi smrtí organizmu a současností. Aby se laboratoře vyhnuly nejasnostem pocházejících z faktu, že „současnost“ postupuje každý rok, laboratoře si stanovily za svou „současnost“ rok 1950 a tím pádem všechna radiokarbonová datování jsou uvedena vletech BP (before present) tedy „před současností“ myšleno před rokem 1950.

11 V odborných publikacích jsou výsledky radiokarbonového datování uvedeny v takovéto formě. První cifra je rok BP (Před rokem 1950). Další cifra je vypočítaná pravděpodobná chyba, tedy standardní odchylka. V závorce je číslo laboratorní analýzy. Každá laboratoř má své vlastní písmeno (P – Philadelphie, Q - Cambridge) ± 100 BP (P - 685)

12 Standardní odchylka Nemůže být nikdy úplně odstraněna a je se všemi radiokarbonovými daty neoddělitelně spjata. Máme-li radiokarbonové datování stanovené na 3700 ± 100 BP, máme 68% šanci, tedy dvě ze tří, že správné datum leží někde mezi 3800 a 3600 let BP. Je zde tedy jedna šance ze tří, že uvedené datum do tohoto rozpětí nespadá. Doporučuje se převádět takováto data do formy s dvojnásobnou standardní odchylkou. Pak máme 95% šanci že správné datum spadá do vymezeného rozpětí.

13 Pro datování 3700 ± 100 BP je 95% šance, že skutečný věk vzorku je mezi 3900 ( ) a 3500 ( ) BP. Čím větší standardní odchylka, tím menší přesnost datování. Například 95% šance 3700 ± 150 BP vymezí periodu od 4000 do 3400 BP, která je o 200 let větší než datování stanovené ± 100 BP.

14 Kalibrování radiokarbonových dat Libby předpokládal, že produkce i podíl 14 C v atmosféře se v průběhu času nemění. Dnes víme, že koncentrace 14 C v atmosféře je proměnlivá, z velké části kvůli změnám v magnetickém poli Země. To činí tuto metodu ještě nespolehlivější. Zpřesnění přinesla konfrontace radiokarbonových dat a dat získaných pomocí dendrochronologie. Díky dendrochronologii byly vytvořeny tzv. kalibrační křivky umožňující kalibrovat radiokarbonová data až k letům 8500 BC

15 Např. pokud radiokarbonové datování ukazuje na věk okolo 4100 BP, tak kalibrovaná data budou někde okolo 5000 BP. Nedávné srovnání 14 C dat a dat pocházejících z datování korálových útesů poblíž Barbadosu pomohlo vytvořit kalibrační křivku od 9000 BP (limit kalibrace pomocí dendrochronologie) do BP.

16 Kontaminace 1.Kontaminace před vzorkováním Během uložení v zemi. Podzemní voda může rozpustit organické materiály a znečistit tak budoucí vzorek. Formace minerálních hmot může zanést vzorek uhličitanem vápenatým a snížit tak koncentraci 14 C a tím klamavě zvýšit věk vzorku.

17 2.Kontaminace v průběhu vzorkování Vzorky by měly být bezpečně odděleny od jakéhokoliv zdroje moderního uhlíku. Měly by být uloženy v temnu, aby se zabránilo fotosyntéze (zelená plíseň je jasná známka kontaminace).

18 Použití Turínské Roucho 1988 – datováno do 14. stol AD Zrnka vína z Hambledonského kopce, jižní Anglie – datováno 3500 BC (O 3000 let starší než se předpokládalo).


Stáhnout ppt "Metoda 14 C. Izotopy uhlíku Nejobvyklejší je 12 C se šesti protony a šesti neutrony v jádře asi 98,9%. Méně obvyklý je izotop 13 C se šesti protony a."

Podobné prezentace


Reklamy Google