Zawartość promieniotwórczego izotopu węgla cz. II

0

Zanim przystąpimy do rozważenia niektórych ostatnio osiągniętych wyników, wyjaśnijmy przyczynę stałej obecności węgla promieniotwórczego – izotopu niestałego – w atmosferze. W punkcie 3 niniejszego rozdziału stwierdziliśmy, że jednym z trzech stałych części składowych wszystkich atomów jest neutron. Uwolnione neutrony o dużych prędkościach są zawsze obecne w atmosferze naszej Ziemi, szczególnie w wyższych warstwach stratosfery. Stanowią one część promieni kosmicznych, które znajdują się w „próżni” Wszechświata. Gdy te neutrony o dużych prędkościach uderzają w atom azotu zawartego w atmosferze, grzęzną w jądrze atomu i w ten sposób zmieniają normalny stan azotu w ciężki izotop promieniotwórczy. Atom ten zaczyna od razu rozpadać się na ciężki izotop węgla i normalny atom wodoru. Atom normalnego węgla w atmosferze zawiera w swym jądrze 6 neutronów i 6 protonów. Węgiel promieniotwórczy zawiera 8 neutronów i 6 protonów, w związku z czym znany jest jako węgiel 14, czyli C, gdzie liczba wyższa stanowi sumę liczby części składowych jądra, a niższa – liczbę protonów (elektryczny ładunek jądra). Następuje więc ciągły wzrost na skutek tworzenia się go z rozpadu atomów promieniotwórczego azotu oraz ciągły spadek na skutek własnego jego rozpadu. Z biegiem czasu ustaliła się trwała równowaga, w wyniku której powstaje stała ilość węgla promieniotwórczego na każdy 1 cm3 atmosfery. Rezultatem tej równowagi jest stały, chociaż niezwykle mały stosunek węgla promieniotwórczego do węgla stałego w atmosferze. Wynosi on olk. 1 bilionowej (10-12). Ten sam stosunek występuje we wszystkich żywych materiach, które za życia wchłaniają węgiel atmosferyczny – bezpośrednio (jako rośliny) lub pośrednio (jako zwierzęta). Z chwilą, gdy roślina lub zwierzę umiera, ustaje w nich proces wchłaniania węgla, lecz nadal trwa rozpad węgla promieniotwórczego. Ponieważ tempo procesu rozpadu jest stałe i znane, można zmierzyć procentowy stosunek węgla promieniotwórczego do węgla stałego i obliczyć w ten sposób w latach czas od chwili śmierci rośliny lub zwierzęcia, oczywiście, jeżeli zachowało się przynajmniej kilka gramów szczątków roślinnych lub zwierzęcych. Rośliny torfowisk mogą przetrwać kilka tysięcy lat, a kości zwierząt o wiele dłużej niż 50 000 lat, czyli okres, w obrębie którego można obecnie stosować datowanie metodą węgla promieniotwórczego.

Metoda ta została z dużym powodzeniem zastosowana w odniesieniu do tak różnych obiektów, jak: odzież bawełniana z Peru, drewno z egipskiej trumny okresu ptolemejskiego, ze starych drzew mamutowych (sekwoi) w Kalifornii i maglemoskiego osiedla w dolinie Pickering, Yorkshire, spalone kości z nawisu skalnego w La Madeleine, węgiel drzewny z jaskiń Las- caux we Francji i kawałek zęba mamuta z arktycz- nych złóż roślinnych w Ponder’s End koło Londynu. Przybliżone daty tych siedmiu przykładów są następujące. obiekt datowany lata przed chwilą obecną uwagi odzież peruwiańska 1550 i 1850 pobrano różne próbki trumna egipska 2200 okres ptole- mejski – 2280 drzewo mamutowe (sekwoja) 2720 (średnio) pień drzewny liczy 2928 lat drzewo maglemoskie kość z okresu magdaleńskiego węgiel drzewny z Lascaux ząb mamuta. Wszystkie te wartości podlegają korekcie o plus – minus kilkaset lat.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>