Радио нүүрстөрөгчийн шинжилгээ нь бидний сүүлийн 50,000 жилийн талаарх ойлголтыг өөрчилсөн. Профессор Виллард Либби үүнийг 1949 онд анх үзүүлж, улмаар Нобелийн шагнал хүртэж байжээ.
Болзох арга
Радио нүүрстөрөгчийн шинжилгээний мөн чанар нь нүүрстөрөгчийн гурван өөр изотопыг харьцуулах явдал юм. Тодорхой элементийн изотопууд нь цөмд ижил тооны протонтой боловч өөр тооны нейтронтой байдаг. Энэ нь химийн маш төстэй хэдий ч өөр өөр масстай гэсэн үг.
Изотопын нийт массыг тоон индексээр илэрхийлнэ. 12C ба 13C хөнгөн изотопууд тогтвортой байхад хамгийн хүнд изотопууд 14C (радиокарбон) цацраг идэвхт бодис юм. Үүний цөм нь маш том тул тогтворгүй.
Цаг хугацааны явцад радионүүрстөрөгчийн болзооны үндэс болох 14C нь азот болж задардаг 14N. Ихэнх нүүрстөрөгч-14 нь агаар мандлын дээд давхаргад үүсдэг бөгөөд сансрын туяанаас үүссэн нейтронууд атомуудтай урвалд ордог 14N.
Дараа нь 14CO2 болж исэлдэж, агаар мандалд орж 12 -тэй холилдоно. CO2 болон 13CO2. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ашигладагфотосинтезийн явцад ургамал, тэндээс хүнсний гинжин хэлхээгээр дамжин. Иймээс энэ гинжин хэлхээний ургамал, амьтан бүр (хүнийг оруулаад) агаар мандалд 12C-тай харьцуулахад 14C тэнцүү байх болно (харьцаа).14S:12S).
Аргын хязгаарлалт
Амьд амьтан үхэх үед эд эс солигдохоо больж, цацраг идэвхт задрал 14C илэрхий болдог. 55,000 жилийн дараа 14C маш их ялзарч, үлдэгдлийг нь хэмжих боломжгүй болсон.
Радиокарбон гэж юу вэ? Цацраг идэвхт задрал нь физик (жишээ нь температур) болон химийн (жишээлбэл, усны агууламж) нөхцлөөс хамааралгүй тул "цаг" болгон ашиглаж болно. Түүвэрт агуулагдах 14C-ийн тал хувь нь 5730 жилийн дараа ялзардаг.
Тиймээс хэрэв та нас барах үеийн 14C:12C харьцааг мэддэг бол өнөөдрийн харьцааг тооцоолж болно. хэр их хугацаа өнгөрөв. Харамсалтай нь тэдгээрийг таних нь тийм ч амар биш юм.
Радио нүүрстөрөгчийн шинжилгээ: алдааны хэмжээ
Агаар мандалд агуулагдах 14C-ийн хэмжээ, тиймээс ургамал, амьтдын хувьд үргэлж тогтмол байдаггүй. Тухайлбал, сансар огторгуйн туяа дэлхийд хэр их хүрч байгаагаас хамаарч өөр өөр байдаг. Энэ нь нарны идэвхжил болон манай гаригийн соронзон орон зэргээс шалтгаална.
Аз болоход эдгээр хэлбэлзлийг бусад аргаар огноотой дээжинд хэмжих боломжтой. Та модны жилийн цагираг, тэдгээрийн агуулгын өөрчлөлтийг тоолж болнорадио нүүрстөрөгч. Энэ өгөгдлөөс "шалгалт тохируулгын муруй" үүсгэж болно.
Одоогоор өргөжүүлэн сайжруулах ажил хийгдэж байна. 2008 онд зөвхөн 26,000 жилийн настай радио нүүрстөрөгчийг тохируулах боломжтой байв. Өнөөдөр муруйг 50,000 жил болгон сунгалаа.
Юу хэмжиж болох вэ?
Энэ аргаар бүх материалын он сар өдрийг тогтоох боломжгүй. Органик нэгдлүүд бүгд биш юмаа гэхэд ихэнх нь радиокарбоныг тодорхойлох боломжийг олгодог. Ашигт малтмал үүсэхэд нүүрстөрөгч-14 ашигласан тул бүрхүүлийн арагонит гэх мэт зарим органик бус материалыг мөн он сар өдрийг тогтоож болно.
Арга хэрэглэгдэж эхэлснээс хойш хуучирсан материалд нүүрс, мод, мөчир, үр, яс, хясаа, арьс шир, хүлэр, шавар, хөрс, үс, ваар, цэцгийн тоос, ханын зураг, шүрэн, цусны үлдэгдэл орно., даавуу, цаас, илгэн цаас, давирхай болон ус.
Нүүрстөрөгч-14 агуулаагүй бол металлын радионүүрстөрөгчийн шинжилгээ хийх боломжгүй. Үл хамаарах зүйл бол нүүрсээр хийсэн төмрийн бүтээгдэхүүн юм.
Давхар тоо
Ийм хүндрэлийн улмаас радиокарбон огноог хоёр янзаар танилцуулж байна. Тохируулаагүй хэмжилтийг 1950 оноос өмнөх жилүүдэд өгсөн (АД). Шалгалт тохируулсан огноог мөн МЭӨ гэж үзүүлэв. д., дараа нь, түүнчлэн calBP нэгжийг ашиглах (одоо хүртэл тохируулсан, 1950 оноос өмнө). Энэ нь дээжийн бодит насны "хамгийн сайн тооцоо" боловч буцаж очих боломжтой байх шаардлагатай.шинэ судалгаанууд шалгалт тохируулгын муруйг шинэчилж байх тул хуучин өгөгдөл болон тэдгээрийг тохируулаарай.
Тоо хэмжээ, чанар
Хоёр дахь хүндрэл нь 14С-ийн маш бага тархалт юм. Өнөөгийн агаар мандалд байгаа нүүрстөрөгчийн ердөө 0.0000000001% нь 14C байгаа нь үүнийг хэмжихэд маш хэцүү бөгөөд бохирдолд маш мэдрэмтгий болгодог.
Эхний жилүүдэд задралын бүтээгдэхүүний радионүүрстөрөгчийн шинжилгээнд асар том дээж (жишээ нь хүний гуяны хагас) шаардлагатай байсан. Одоо олон лабораториуд хурдасгуурын масс спектрометрийг (AMS) ашиглаж байгаа бөгөөд энэ нь янз бүрийн изотопуудыг илрүүлж, хэмжихээс гадна нүүрстөрөгч-14 атомыг тус тусад нь тоолж чаддаг.
Энэ аргад 1 граммаас бага яс шаардагддаг ч 500,000 доллараас дээш үнэтэй нэгээс хоёроос илүү AMS-ийг авах боломжтой улс орон цөөн. Жишээлбэл, Австралид эдгээрээс зөвхөн 2 нь л радио нүүрстөрөгчийн тоолол тогтоох чадвартай бөгөөд тэдгээр нь хөгжиж буй дэлхийн ихэнх орнуудад хүрч чадахгүй байна.
Цэвэр байдал бол нарийвчлалын түлхүүр
Үүнээс гадна дээжийг наалдамхай бодис болон хөрсний нүүрстөрөгчийн бохирдлоос сайтар цэвэрлэж байх ёстой. Энэ нь маш хуучин материалын хувьд онцгой ач холбогдолтой юм. Хэрэв 50,000 жилийн настай дээж дэх элементийн 1% нь орчин үеийн бохирдуулагчаас гаралтай бол 40,000 жилийн настай байх болно.
Ийм учраас судлаачид шинийг байнга хөгжүүлж байдагматериалыг үр дүнтэй цэвэрлэх аргууд. Тэд радиокарбоны шинжилгээний үр дүнд чухал нөлөө үзүүлж чадна. Идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн ABOx-SC-ээр цэвэрлэх шинэ аргыг боловсруулснаар аргын нарийвчлал мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн. Энэ нь жишээлбэл Австралид анхны хүмүүс ирэх өдрийг 10 мянга гаруй жилээр хойшлуулах боломжтой болсон.
Радиокарбоны шинжилгээ: шүүмжлэл
Дэлхий үүссэнээс хойш 10 мянга гаруй жил өнгөрснийг нотлох аргыг Библид дурдсан байдаг нь креационистууд удаа дараа шүүмжилсээр ирсэн. Жишээлбэл, тэд 50,000 жилийн дотор дээжүүд нүүрстөрөгч-14-аас ангид байх ёстой гэж тэд маргаж байгаа боловч олон сая жилийн настай гэж үздэг нүүрс, газрын тос, байгалийн хий нь энэ изотопын хэмжигдэхүйц хэмжээгээр агуулагддаг нь радио нүүрстөрөгчийн шинжилгээгээр батлагдсан. Энэ тохиолдолд хэмжилтийн алдаа нь лабораторид арилгах боломжгүй арын цацрагаас их байна. Өөрөөр хэлбэл, нэг ч цацраг идэвхт нүүрстөрөгчийн атом агуулаагүй дээжинд 50 мянган жилийн он гарна. Гэсэн хэдий ч энэ баримт нь объектуудын он цагийг эргэлзэхэд хүргэхгүй бөгөөд газрын тос, нүүрс, байгалийн хий нь энэ наснаас бага байгааг илтгэхгүй.
Мөн креационистууд радио нүүрстөрөгчийн болзооны зарим хачирхалтай зүйлсийг тэмдэглэдэг. Жишээлбэл, цэнгэг усны нялцгай биетний үеийг тогтоох нь тэдний насыг 2000 гаруй жил гэж тодорхойлсон нь тэдний бодлоор энэ аргыг гутаан доромжилж байна. Үнэн хэрэгтээ нялцгай биетүүд нүүрстөрөгчийн ихэнх хувийг шохойн чулуу, ялзмагаас авдаг нь тогтоогдсон бөгөөд эдгээр эрдэс нь маш хуучирсан тул тэдгээр эрдсүүд нь маш бага, 14C-д байдаг.агаарын нүүрстөрөгч. Энэ тохиолдолд үнэн зөв эсэх нь эргэлзээтэй байж болох цацраг нүүрстөрөгчийн шинжилгээ, өөрөөр хэлбэл үнэн юм. Жишээлбэл, мод нь нүүрстөрөгчийг агаараас шууд авдаг тул 14C.
-ийн бүрэн тунг агуулдаг тул ийм асуудал гардаггүй.
Аргын эсрэг өөр нэг үндэслэл бол мод нэг жилийн дотор нэгээс олон цагираг үүсгэж чаддаг явдал юм. Энэ нь үнэн боловч өсөлтийн цагираг огт үүсгэдэггүй нь ихэвчлэн тохиолддог. Ихэнх хэмжилтийг үндэслэдэг хялгасан нарс нь жинхэнэ наснаасаа 5%-иар бага цагирагтай.
Огноо тохируулах
Радио нүүрстөрөгчийн шинжилгээ нь зөвхөн арга төдийгүй бидний өнгөрсөн ба одоо үеийн сэтгэл хөдөлгөм нээлт юм. Энэ арга нь археологичдод олдворуудыг бичгийн тэмдэглэл, зоосгүйгээр он цагийн дарааллаар цэгцлэх боломжийг олгосон.
19-р зууны болон 20-р зууны эхэн үед гайхалтай тэвчээртэй, нямбай археологичид газарзүйн янз бүрийн бүс нутгуудын ваар, чулуун багаж хэрэгслийг хооронд нь холбож, хэлбэр дүрс, хэв маягийн ижил төстэй байдлыг хайж байв. Дараа нь объектын хэв маяг цаг хугацааны явцад хөгжиж, илүү төвөгтэй болсон гэсэн санааг ашиглан тэдгээрийг дарааллаар нь байрлуулж болно.
Тиймээс Грек дэх том бөмбөгөр булш (tholos гэгддэг) нь Шотландын Мэйшоу арал дээрх ижил төстэй байгууламжийн анхдагч гэж тооцогддог. Энэ нь Грек, Ромын сонгодог соёл иргэншил бүх шинэчлэлийн төвд байсан гэсэн санааг дэмжсэн.
Гэсэн хэдий ч inРадио нүүрстөрөгчийн шинжилгээний үр дүнд Шотландын булшнууд Грекийнхээс хэдэн мянган жилийн настай байсан нь тогтоогджээ. Хойд варварууд сонгодог бүтэцтэй төстэй нарийн төвөгтэй байгууламжийг зохион бүтээх чадвартай байсан.
Бусад онцлох төслүүд бол Турины бүрхэвчийг дундад зууны үеийнхээр томилсон, Сөнөсөн тэнгисийн судар номыг Христийн үеийнхтэй холбож, Чауветийн агуй дахь зургуудыг 38,000 калибр буюу 38,000 калибрээр үечилсэн нь бага зэрэг маргаантай байсан. ойролцоогоор 32,000 АД), хүлээгдэж байснаас хэдэн мянган жилийн өмнө.
Радио нүүрстөрөгчийн шинжилгээг мөн мамонтуудын устах хугацааг тодорхойлоход ашигласан бөгөөд орчин үеийн хүмүүс болон Неандертальчууд уулзсан эсэх талаар маргаанд хувь нэмэр оруулсан.
Изотоп 14С нь зөвхөн нас тодорхойлоход ашиглагддаггүй. Цацраг нүүрстөрөгчийн шинжилгээний арга нь далай тэнгисийн эргэлтийг судалж, бүх бие дэх эмийн хөдөлгөөнийг хянах боломжийг олгодог боловч энэ бол өөр нийтлэлийн сэдэв юм.
