Атомная энциклопедия
 

РАДИОУГЛЕРОДНЫЙ МЕТОД (ДАТИРОВАНИЯ ИСКОПАЕМЫХ ОСТАНКОВ). Счет на сотни миллионов п миллиарды лет ведут астрономы, геофизики, геологи. Другие ученые заинтересованы в определении более коротких отрез ков времени — тысячелетий Здесь приходится обращаться к методу, как это ни покажется странным, космического происхождения — к применению в качестве геологических часов радиоактивного углерода-14 (14С).
Природный углерод, соединения которого являются основой всех живых организмов, состоит из двух стабильных изо топов: углерода-12 (98,892%) и углерода-13 (1,108%) В очевь ничтожных количествах в атмосфере обнаруживается еще и радиоактивный изотоп этого элемента — углерод-14 — неземного происхождения  Откуда он берется?
Наша планета подвергается непрерывной бомбардировке космическими лучами — частицами, обладающими огромной энергией, измеряемой десятками и сотнями тысяч миллиардов электронвольт (см. Космические лучи). Эти частицы разбивают встречающиеся им на пути ядра атомов воздуха, образуя вместе с осколками нейтроны Нейтроны захватываются ядрами других атомов, в том числе и ядрами азота-14. Возникает ядерная реакция, в результате которой образуется изотоп углерод-14 Период полураспада такого углерода равен 5568 годам.
Углерод — один из наиболее активных химических элементов в природе. Поэтому, едва возникнув, он тут же подвергается «нападению» атомов кислорода и, соединившись с ними, образует углекислоту (двуокись углерода-14, СО,).
Вездесущий ветер, а также взаимная диффузия газов основательно перемешивают молекулы газа, содержащего меченые радиоактивные атомы углерода, с молекулами обычного углекислого газа Далее все идет обычным порядком: углекислоту поглощают растения, а животные и люди по требляют эти растения в пищу вместе с попавшим в них радиоактивным углеродом.
Теперь предположим, что где-то и когда-то заболело, прекратило принимать пищу и погибло животное. Или было срублено дерево. 5568 лот спустя ученый археолог или палеонтолог обнаружил при раскопках сохранившуюся кость этого животного или кусок дерева от постройки. Радиоактивный углерод в организм животного или в растение после его гибели, естественно, больше не поступает, а тот, что был накоплен до этого, постепенно распадается и исчезает. Половина первоначально накопленного углерода-14 исчезнет через 5568 лет, половина оставшегося количества — еще через 5568 лет и т. д.
Но какое количество радиоактивности следует принять за исходное? Дело в том, что содержание в обычном природном углероде его «космического» изотопа в течение миллионов лет не изменилось, ибо в природе давно достигнуто равновесие между вновь образующимися и распадающимися атомами углерода. Следовательно, остается определить лишь разницу между радиоактивностью углерода-14, обнаруживаемого в ископаемых останках животных и растений, и его радиоактивностью в окружающей нас живой материи.
Любое животное или растение, живущее сегодня, содержит в 1 з углерода ткани или клетчатки столько же радиоактивных атомов углерода-14, сколько содержало их погибшее 5568 лет назад животное или срубленное дерево, а именно около 50 млрд. атомов. Но в ископаемых останках это количество, допустим, уменьшилось наполовину Значит, животное или дерево погибло 5568 лет назад. Если бы радиоактивных атомов осталось только 1/4, мы могли бы сказать, что возраст этих останков равен 11000 лет и т. д
Этот метод в ряде случаев был проверен на образцах тканей, взятых от египетских мумий, и на других археоло гических находках, время погребения которых было точно известно. Однако в последнее время выяснилось что содер жание радиоактивного углерода в атмосфере в разные перио ды и в разных местах нашей планеты не отличалось ожидавшимся постоянством и возраст ряда ископаемых органических останков оказался в явном противоречии с обнаружен ными позднее документальными данными или возрастом, определенным по годовым кольцам деревьев. Это заставило ученых внести ряд закономерных корректив в эту, в общем-то достаточно надежную и удобную систему
Вплоть до 2500 г. до н. э. возраст органических ©станков, определенный радиоуглеродным методом для Се верной Европы, достаточно точно совпадает с известными историческими датами. Для юга Франции и Балкан он ока зался более ранним, чем на самом деле Для Египта же, наоборот — чересчур поздним Предметы и останки, документально датированные 3000—2000 г до н э., при определении возраста радиоуглеродным методом систематически оказывались на несколько сот лет моложе
С полученными поправками и сравнением с годовыми кольцами деревьев удалось продлить область действия радиоуглеродного метода вглубь веков на 8200 лет До 1500 г до нашей эры расхождение сравнительно незначительно далее оно прогрессивно нарастает и к 2500 году до нашей эры достигает 700 лет, т е. все ранее определенные радиоугле родным методом европейские даты для трех тысячелетий де нашей эры пришлось отодвинуть на несколько столетий в прошлое Все это заставило ученых археологов и историков пересмотреть хронологию целого ряда событий, которые целиком основывались на возрасте предметов и останков, определенном радиоуглеродным методом до внесения в него последних коррективов.


Разделы
© 2000 — 2009 Атомная энциклопедия