Penanggalan radiokarbon dalam arkeologi. Penanggalan radiokarbon adalah penipuan total yang diciptakan untuk memalsukan sejarah.

Dampak emisi karbon fosil

Lihat juga

Literatur

• Gerasimov I.P. Studi radiokarbon dari Laboratorium Radiometri Institut Geografi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet: Komunikasi. 1-5: // Buletin Komisi Kajian Zaman Kuarter. Pesan 1 : 1975. Nomor 44. Hal. 154-159; Pesan 2 : 1976. Nomor 46. Hal. 185-189; Pesan 3 : 1979. Nomor 49. Hal. 179-187; Pesan 4 : 1980. Nomor 50. Hal. 206-213; Pesan 5: 1983. No.52.hlm.205-211.
• Wagner G.A. Metode penanggalan ilmiah di bidang geologi, arkeologi dan sejarah: Buku Teks. - M.: Tekhnosfer, 2006. - 534 hal. - ISBN 5-94836-037-7.
• Koronovsky N.V. Geologi umum: Buku Ajar. - edisi ke-2. - M.: Penerbitan "KDU", 2010. - Hal.122-124. - 526 detik. - ISBN 978-5-98227-682-7.
• * L.Curie"Sejarah Metrologi yang Luar Biasa dari Penanggalan Radiokarbon II". J.Res. Natal. Inst. Berdiri. Teknologi. 109 (2004) 185-217.

Catatan

1. Godwin, H. (1962). “Waktu paruh radiokarbon”. Alam. 195 (4845): 984. Kode Bib:

YouTube ensiklopedis

1 / 5

Penanggalan radiokarbon, bagian 1

Penanggalan radiokarbon, bagian 2

Penanggalan radioisotop: apakah dasar-dasar teknik ini dapat diandalkan?

Kain Kafan Turin - penanggalan radiokarbon

Mekanisme Antikythera: Fakta dan Fiksi

Subtitle

Dalam video ini saya ingin fokus, pertama, pada bagaimana karbon-14 muncul dan bagaimana karbon-14 menembus ke dalam semua makhluk hidup. Dan kemudian, baik di video ini atau di video berikutnya, kita akan membahas tentang cara menggunakannya untuk berkencan, yaitu, bagaimana cara menggunakannya untuk mengetahui bahwa tulang ini berusia 12.000 tahun, atau bahwa orang ini meninggal 18.000 tahun yang lalu - apa pun. disebut isotop. Saya menganggap ini sebagai versi dari satu elemen. Bagaimanapun, kita mempunyai atmosfer, serta apa yang disebut radiasi kosmik yang memancar dari matahari kita, tapi ini sebenarnya bukan radiasi. Ini adalah partikel kosmik., Anda dapat menganggapnya sebagai proton tunggal, yang sama dengan inti hidrogen. Mereka juga bisa berupa partikel alfa, yang sama dengan inti helium. Terkadang ada juga elektron. Mereka tiba, kemudian bertabrakan dengan komponen atmosfer kita dan bahkan membentuk neutron. Jadi, neutron dihasilkan. Karbon dalam tubuh kita adalah karbon-12. Namun yang menarik adalah ia menghasilkan sejumlah kecil karbon-14, dan kemudian karbon-14 tersebut dapat bergabung dengan oksigen membentuk karbon dioksida. Karbon dioksida kemudian diserap ke atmosfer dan laut. Itu bisa diambil alih oleh tanaman. sudah berapa lama makhluk itu mati. Laju terjadinya hal ini, laju peluruhan karbon-14 hingga separuhnya hilang atau terurai menjadi separuhnya, adalah sekitar 5.730 tahun. Ini disebut waktu paruh.

Kami membicarakan hal ini di video lain.

Ini disebut waktu paruh. Saya ingin Anda memahami hal ini..

Kami membicarakan hal ini di video lain.

Tidak diketahui separuh mana yang hilang. Ini adalah konsep probabilistik. Anda hanya dapat berasumsi bahwa semua karbon-14 di sebelah kiri akan membusuk, dan semua karbon-14 di sebelah kanan tidak akan membusuk dalam waktu 5.730 tahun tersebut. Sama). Rasio isotop karbon radioaktif dan stabil di atmosfer dan di biosfer pada waktu yang sama di tempat yang sama adalah sama, karena semua organisme hidup terus-menerus berpartisipasi dalam metabolisme karbon dan menerima karbon dari lingkungan, dan isotop, karena sifat kimianya. tidak dapat dibedakan, berpartisipasi dalam proses biokimia dengan cara yang hampir sama. Dalam organisme hidup, aktivitas spesifik 14 C adalah sekitar 0,3 peluruhan per detik per gram karbon, yang setara dengan kandungan isotop 14 C sekitar 10–10%.

Dengan matinya tubuh, metabolisme karbon terhenti. Setelah itu, isotop stabil dipertahankan, dan radioaktif (14 C) dialami selama 5568±30 tahun, akibatnya kandungannya dalam sisa-sisa secara bertahap menurun. Mengetahui rasio awal kandungan isotop dalam tubuh dan mengukur rasionya saat ini dalam bahan biologis, adalah mungkin untuk menentukan berapa banyak karbon-14 yang telah membusuk dan, dengan demikian, menentukan waktu yang telah berlalu sejak kematian suatu organisme.

Aplikasi

Untuk menentukan umur, karbon diisolasi dari suatu fragmen sampel yang diteliti (dengan membakar fragmen tersebut), radioaktivitas diukur untuk karbon yang dilepaskan, dan berdasarkan ini, rasio isotop ditentukan, yang menunjukkan umur sampel. Sampel karbon untuk pengukuran aktivitas biasanya dimasukkan ke dalam gas yang mengisi penghitung proporsional, atau ke dalam cairan. DI DALAM akhir-akhir ini untuk kandungan 14 C yang sangat rendah dan/atau massa sampel yang sangat kecil (beberapa mg), digunakan spektrometri massa akselerator, yang memungkinkan untuk menentukan secara langsung kandungan 14 C. Usia maksimum sampel yang dapat ditentukan oleh metode radiokarbon adalah sekitar 60.000 tahun, yaitu sekitar 10 waktu paruh 14 C. Selama waktu ini, kandungan 14 C berkurang sekitar 1000 kali lipat (sekitar 1 peluruhan per jam per gram karbon).

Pengukuran umur suatu benda dengan metode radiokarbon hanya dapat dilakukan bila perbandingan isotop dalam sampel tidak terganggu selama keberadaannya, yaitu sampel tidak terkontaminasi dengan bahan yang mengandung karbon yang berasal kemudian, zat radioaktif dan belum terkena sumber radiasi yang kuat. Menentukan usia sampel yang terkontaminasi dapat menyebabkan kesalahan besar. Misalnya, sebuah kasus dijelaskan ketika pengujian penentuan rumput yang dipetik pada hari analisis menunjukkan usia sekitar jutaan tahun, karena fakta bahwa rumput tersebut dipetik di halaman dekat jalan dengan lalu lintas padat yang terus-menerus, dan sangat terkontaminasi dengan gas buang. Selama beberapa dekade sejak pengembangan metode ini, pengalaman luas telah dikumpulkan dalam mengidentifikasi kontaminan dan membersihkan sampel dari kontaminan tersebut. Kesalahan metode ini saat ini diyakini berkisar antara tujuh puluh hingga tiga ratus tahun.

Salah satu kasus penggunaan metode radiokarbon yang paling terkenal adalah studi tentang fragmen (tempat suci Kristen yang konon berisi jejak tubuh orang yang disalib), yang dilakukan dalam setahun, secara bersamaan di beberapa laboratorium. Penanggalan radiokarbon memungkinkan kami menentukan tanggal kafan itu pada periode berabad-abad.

Kalibrasi

Asumsi awal Libby yang mendasari ide metode ini adalah bahwa rasio isotop karbon di atmosfer tidak berubah dalam ruang dan waktu, dan kandungan isotop dalam organisme hidup sama persis. keadaan saat ini suasana. Sekarang sudah jelas bahwa semua asumsi ini hanya dapat diterima secara kasar. Kandungan isotop 14 C bergantung pada situasi radiasi, yang berubah seiring waktu karena fluktuasi tingkat sinar kosmik dan aktivitas, dan di ruang angkasa, karena distribusi yang tidak merata. zat radioaktif di permukaan bumi dan peristiwa yang berhubungan dengan bahan radioaktif (misalnya, saat ini, pembentukan isotop 14 C masih berkontribusi bahan radioaktif, yang terbentuk dan tersebar selama pengujian atmosfer pada pertengahan abad ini). DI DALAM dekade terakhir Karena pembakaran bahan bakar fosil, yang praktis tidak ada 14 C, kandungan isotop ini di atmosfer berkurang. Oleh karena itu, menerima rasio isotop tertentu sebagai konstan dapat menghasilkan kesalahan yang signifikan (dalam kurun waktu ribuan tahun). Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa beberapa proses dalam organisme hidup menyebabkan akumulasi isotop radioaktif karbon yang berlebihan, sehingga mengganggu rasio isotop alami. Memahami proses yang berhubungan dengan metabolisme karbon di alam dan pengaruh proses tersebut terhadap rasio isotop di objek biologis tidak tercapai dengan segera.

Akibatnya, penanggalan radiokarbon yang dibuat 30-40 tahun lalu seringkali menjadi sangat tidak akurat. Secara khusus, pengujian metode yang dilakukan pada waktu itu terhadap pohon hidup yang berumur beberapa ribu tahun menunjukkan penyimpangan yang signifikan untuk sampel kayu yang berumur lebih dari 1000 tahun.

Saat ini, untuk penerapan metode yang benar, kalibrasi yang cermat telah dilakukan, dengan mempertimbangkan perubahan rasio isotop untuk era dan wilayah geografis yang berbeda, serta dengan mempertimbangkan kekhasan akumulasi isotop radioaktif pada makhluk hidup. dan tanaman. Untuk mengkalibrasi metode ini, penentuan rasio isotop digunakan untuk objek yang penanggalan absolutnya diketahui. Salah satu sumber data kalibrasi adalah. Perbandingan juga dilakukan antara penentuan umur sampel menggunakan metode radiokarbon dengan hasil metode penanggalan isotop lainnya. Kurva standar yang digunakan untuk mengonversi nilai terukur zaman radiokarbon sampel pada usia absolut diberikan di sini: .

Dapat dinyatakan bahwa dalam bentuknya yang modern selama interval sejarah (dari puluhan tahun hingga 60-70 ribu tahun yang lalu), metode radiokarbon dapat dianggap sebagai metode independen yang cukup andal dan terkalibrasi secara kualitatif untuk menentukan penanggalan objek asal biologis.

Kritik terhadap metode ini

Terlepas dari kenyataan bahwa penanggalan radiokarbon telah lama menjadi bagiannya praktek ilmiah dan digunakan secara luas, kritik terhadap metode ini juga diungkapkan, mempertanyakan caranya kasus individu penerapannya, serta landasan teori metode secara keseluruhan. Biasanya, metode radiokarbon dikritik oleh para pendukungnya dan pihak lain. Keberatan utama terhadap penanggalan radiokarbon diberikan dalam artikel tersebut .

Segala sesuatu yang datang kepada kita dari paganisme diselimuti kabut tebal; itu termasuk dalam interval beban yang tidak dapat kita ukur. Kami tahu apa itu lebih tua dari agama Kristen, tapi selama dua tahun, selama dua ratus tahun atau selama satu milenium - di sini kita hanya bisa menebak. Rasmus Nierup, 1806.

Banyak dari kita yang terintimidasi oleh sains. Penanggalan radiokarbon sebagai salah satu hasil pembangunan fisika nuklir adalah contoh dari fenomena tersebut. Metode ini memiliki implikasi penting bagi disiplin ilmu yang berbeda dan independen seperti hidrologi, geologi, ilmu atmosfer, dan arkeologi. Namun, kami menyerahkan pemahaman prinsip-prinsip penanggalan radiokarbon kepada para ahli ilmiah dan menerima kesimpulan mereka secara membabi buta karena menghormati keakuratan peralatan mereka dan mengagumi kecerdasan mereka.

Faktanya, prinsip penanggalan radiokarbon sangat sederhana dan mudah diakses. Selain itu, gagasan penanggalan karbon sebagai “ilmu pasti” menyesatkan, dan kenyataannya, hanya sedikit ilmuwan yang menganut pendapat ini. Masalahnya adalah perwakilan dari banyak disiplin ilmu yang menggunakan penanggalan radiokarbon untuk tujuan kronologis tidak memahami sifat dan tujuannya. Mari kita lihat ini.

Prinsip Penanggalan Radiokarbon
William Frank Libby dan anggota timnya mengembangkan prinsip penanggalan radiokarbon pada tahun 1950an. Pada tahun 1960, pekerjaan mereka selesai, dan pada bulan Desember tahun itu, Libby dinominasikan untuk Hadiah Nobel Kimia. Salah satu ilmuwan yang terlibat dalam pencalonannya menyatakan:

“Jarang terjadi bahwa satu penemuan di bidang kimia mempunyai dampak sebesar itu pada berbagai bidang pengetahuan manusia. Jarang sekali ada satu penemuan pun yang menarik perhatian luas.”

Libby mendapati dirinya tidak stabil isotop radioaktif karbon (C14) meluruh pada tingkat yang dapat diprediksi menjadi isotop karbon stabil (C12 dan C13). Ketiga isotop tersebut terdapat secara alami di atmosfer dengan proporsi sebagai berikut; C12 - 98,89%, C13 - 1,11% dan C14 - 0,00000000010%.

Isotop karbon stabil C12 dan C13 terbentuk bersama dengan semua atom lain yang menyusun planet kita, pada waktu yang sangat, sangat lama sekali. Isotop C14 terbentuk dalam jumlah mikroskopis sebagai akibat dari pemboman harian atmosfer matahari sinar kosmik. Ketika mereka bertabrakan dengan atom-atom tertentu, sinar kosmik menghancurkannya, akibatnya neutron atom-atom tersebut menjadi bebas di atmosfer bumi.

Isotop C14 terbentuk ketika salah satunya neutron bebas menyatu dengan inti atom nitrogen. Jadi, radiokarbon adalah "isotop Frankenstein", suatu paduan berbagai unsur kimia. Kemudian atom C14 yang terbentuk dengan kecepatan konstan, mengalami oksidasi dan menembus biosfer melalui proses fotosintesis dan rantai makanan alami.

Dalam organisme semua makhluk hidup, rasio isotop C12 dan C14 sama dengan rasio atmosfer isotop-isotop ini di wilayah geografisnya dan dipertahankan oleh laju metabolismenya. Namun, setelah kematian, organisme berhenti mengumpulkan karbon, dan perilaku isotop C14 mulai saat ini menjadi menarik. Libby menemukan bahwa waktu paruh C14 adalah 5568 tahun; Setelah 5568 tahun berikutnya, setengah dari sisa atom isotop meluruh.

Jadi, karena rasio awal isotop C12 terhadap C14 merupakan konstanta geologi, umur suatu sampel dapat ditentukan dengan mengukur jumlah sisa isotop C14. Misalnya, jika sejumlah awal C14 terdapat dalam sampel, maka tanggal kematian organisme ditentukan oleh dua waktu paruh (5568 + 5568), yang sesuai dengan usia 10.146 tahun.

Inilah prinsip dasar penanggalan radiokarbon sebagai alat arkeologi. Radiokarbon diserap ke dalam biosfer; ia berhenti terakumulasi ketika organisme mati dan membusuk pada tingkat tertentu yang dapat diukur.

Dengan kata lain rasio C 14 / C 12 berangsur-angsur menurun. Jadi, kita mendapatkan “jam” yang mulai berdetak sejak kematian makhluk hidup. Tentu saja, jam-jam tersebut hanya berlaku untuk mayat yang dulunya adalah makhluk hidup. Misalnya, mereka tidak dapat digunakan untuk menentukan umur batuan vulkanik.

Laju peluruhan C 14 sedemikian rupa sehingga setengah dari zat ini berubah kembali menjadi N 14 dalam waktu 5730 ± 40 tahun. Inilah yang disebut “waktu paruh”. Setelah dua waktu paruh, yaitu 11.460 tahun, hanya seperempat dari jumlah aslinya yang tersisa. Jadi, jika rasio C14/C12 dalam suatu sampel adalah seperempat rasio organisme hidup modern, maka sampel tersebut secara teori berusia 11.460 tahun. Secara teoritis tidak mungkin menentukan usia suatu benda yang lebih tua dari 50.000 tahun menggunakan metode radiokarbon. Oleh karena itu, penanggalan radiokarbon tidak dapat menunjukkan usia jutaan tahun. Jika sampel mengandung C14, ini sudah menunjukkan umurnya lebih sedikit juta tahun.

Namun, semuanya tidak sesederhana itu. Pertama, tanaman menyerap karbon dioksida yang mengandung C14 lebih buruk. Akibatnya, mereka mengumpulkan lebih sedikit dari yang diharapkan dan karena itu tampak lebih tua dari usia sebenarnya saat diuji. Selain itu, tanaman yang berbeda mengasimilasi C14 dengan cara yang berbeda, dan hal ini juga harus diberi kelonggaran. 2

Kedua, rasio C 14 / C 12 di atmosfer tidak selalu konstan - misalnya, rasio tersebut menurun dengan dimulainya era industri, ketika massa dilepaskan akibat pembakaran bahan bakar organik dalam jumlah besar. karbon dioksida, habis C 14. Oleh karena itu, organisme yang mati selama periode ini tampak lebih tua berdasarkan penanggalan radiokarbon. Kemudian terjadi peningkatan kandungan C 14 O 2 yang berasosiasi dengan terestrial uji coba nuklir tahun 1950-an 3 akibatnya, organisme yang mati pada periode ini mulai tampak lebih muda dari usia sebenarnya.

Pengukuran kandungan C14 pada benda-benda yang umurnya telah ditentukan secara akurat oleh para sejarawan (misalnya, biji-bijian di kuburan yang menunjukkan tanggal penguburan) memungkinkan untuk memperkirakan tingkat C14 di atmosfer pada saat itu dan, dengan demikian, sebagian “benar kemajuan” dari “jam” radiokarbon. Oleh karena itu, penanggalan radiokarbon, yang dilakukan dengan mempertimbangkan data historis, dapat memberikan hasil yang sangat bermanfaat. Namun, bahkan dengan “latar belakang sejarah” ini, para arkeolog tidak menganggap penanggalan radiokarbon sebagai sesuatu yang mutlak, karena seringnya terjadi anomali. Mereka lebih mengandalkan metode penanggalan yang dikaitkan dengan catatan sejarah.

Di luar data historis, “mengatur” “jam” dari 14 tidak dimungkinkan

Di laboratorium
Mengingat semua fakta yang tak terbantahkan ini, sangatlah aneh untuk melihat di jurnal Radiocarbon (yang menerbitkan hasil studi radiokarbon di seluruh dunia) pernyataan berikutnya:

“Enam laboratorium terkemuka melakukan 18 analisis usia pada kayu dari Shelford di Cheshire. Perkiraannya berkisar antara 26.200 hingga 60.000 tahun (sebelum sekarang), dengan kisaran 34.600 tahun."

Fakta lainnya: Meskipun teori penanggalan radiokarbon terdengar meyakinkan, ketika prinsip-prinsipnya diterapkan pada sampel laboratorium, faktor manusia ikut berperan. Hal ini menyebabkan kesalahan, terkadang kesalahan yang sangat signifikan. Selain itu, sampel laboratorium terkontaminasi oleh radiasi latar, sehingga mengubah tingkat residu C14 yang diukur.

Seperti yang ditunjukkan Renfrew pada tahun 1973 dan Taylor pada tahun 1986, penanggalan radiokarbon bergantung pada sejumlah asumsi tidak berdasar yang dibuat oleh Libby selama pengembangan teorinya. Misalnya, di beberapa tahun terakhir Ada banyak diskusi tentang perkiraan waktu paruh C14 sebesar 5.568 tahun. Saat ini, sebagian besar ilmuwan setuju bahwa Libby salah dan waktu paruh C14 sebenarnya sekitar 5.730 tahun. Selisihnya menjadi 162 tahun nilai yang besar ketika menentukan tanggal sampel dari ribuan tahun yang lalu.

Namun seiring dengan Hadiah Nobel Kimia, Libby menjadi yakin sepenuhnya pada hadiahnya sistem baru. Penanggalan radiokarbon terhadap sampel arkeologi dari Mesir kuno telah ditentukan tanggalnya karena orang Mesir kuno sangat berhati-hati dengan kronologinya. Sayangnya, analisis radiokarbon memberikan angka yang terlalu rendah, dalam beberapa kasus 800 tahun lebih muda dari data yang ada. kronik sejarah. Namun Libby sampai pada kesimpulan yang mengejutkan:

“Distribusi data menunjukkan bahwa tanggal sejarah Mesir kuno sebelum awal milenium kedua SM terlalu tinggi dan mungkin 500 tahun lebih tua dari tanggal sebenarnya pada awal milenium ketiga SM.”

Ini hampir merupakan kasus klasik kesombongan dan kebutaan ilmiah keyakinan agama dalam keunggulan metode ilmiah dibandingkan metode arkeologi. Libby salah; penanggalan radiokarbon telah mengecewakannya. Masalah ini kini telah teratasi, namun reputasi penanggalan karbon yang diproklamirkan sendiri masih melebihi keandalannya.

Penelitian saya menunjukkan bahwa ada dua masalah serius dalam penanggalan radiokarbon yang masih dapat menimbulkan kesalahpahaman besar hingga saat ini. Hal ini adalah (1) kontaminasi sampel dan (2) perubahan tingkat C14 di atmosfer selama kurun waktu geologis.

Standar penanggalan radiokarbon.

Nilai standar yang diterapkan saat menghitung usia radiokarbon suatu sampel secara langsung mempengaruhi nilai yang dihasilkan. Berdasarkan hasil analisis rinci Literatur yang diterbitkan telah menetapkan bahwa beberapa standar digunakan dalam penanggalan radiokarbon. Yang paling terkenal adalah standar Anderson (12,5 dpm/g), standar Libby (15,3 dpm/g) dan standar modern (13,56 dpm/g).

Berkencan dengan perahu firaun.

Kayu perahu Firaun Sesostris III diberi penanggalan radiokarbon berdasarkan tiga standar. Saat menentukan umur kayu pada tahun 1949, berdasarkan standar (12,5 dpm/g), diperoleh umur radiokarbon 3700 +/- 50 BP tahun. Libby kemudian memberi tanggal pada kayu berdasarkan standar (15,3 dpm/g). Era radiokarbon tidak berubah. Pada tahun 1955, Libby menentukan tanggal ulang kayu kapal berdasarkan standar (15,3 dpm/g) dan memperoleh usia radiokarbon 3621 +/-180 BP tahun. Saat menentukan umur kayu perahu pada tahun 1970, standar yang digunakan adalah (13,56 dpm/g). Usia radiokarbon hampir tidak berubah dan mencapai 3640 BP tahun. Data faktual yang kami berikan tentang penanggalan perahu firaun dapat diperiksa menggunakan tautan terkait ke publikasi ilmiah.

Masalah harga.

Memperoleh umur radiokarbon yang hampir sama dari kayu perahu firaun: 3621-3700 BP tahun berdasarkan penggunaan tiga standar, yang nilainya berbeda secara signifikan, secara fisik tidak mungkin. Penggunaan standar (15,3 dpm/g) secara otomatis meningkatkan umur sampel bertanggal sebesar 998 tahun, dibandingkan dengan standar (13,56 dpm/g), dan sebesar 1668 tahun, dibandingkan dengan standar (12,5 dpm/g). Hanya ada dua jalan keluar dari situasi ini. Pengakuan bahwa:

Saat menentukan umur kayu perahu Firaun Sesostris III, manipulasi dilakukan dengan standar (kayu, bertentangan dengan deklarasi, diberi tanggal berdasarkan standar yang sama);

Perahu ajaib Firaun Sesostris III.

Kesimpulan.

Inti dari fenomena yang dipertimbangkan, yang disebut manipulasi, diungkapkan dalam satu kata - pemalsuan.

Setelah kematian, kandungan C 12 tetap konstan, namun kandungan C 14 menurun

Kontaminasi sampel
Mary Levine menjelaskan:

“Kontaminasi adalah keberadaan suatu sampel bahan organik berasal dari luar angkasa, yang tidak terbentuk bersama dengan bahan sampelnya."

Dalam banyak foto periode awal penanggalan radiokarbon menggambarkan para ilmuwan merokok sambil mengumpulkan atau memproses sampel. Mereka tidak terlalu pintar! Seperti yang dikatakan Renfrew, “teteskan sedikit abu pada sampel Anda saat sampel tersebut bersiap untuk dianalisis dan Anda akan mendapatkan usia radiokarbon dari tembakau yang menjadi bahan pembuatan rokok Anda.”

Meskipun ketidakmampuan metodologis seperti itu dianggap tidak dapat diterima saat ini, sampel arkeologi masih mengalami kontaminasi. Spesies yang diketahui kontaminan dan cara memberantasnya dibahas dalam artikel Taylor (1987). Ia membagi kontaminan menjadi empat kategori utama: 1) dapat dihilangkan secara fisik, 2) larut dalam asam, 3) larut dalam alkali, 4) larut dalam pelarut. Semua kontaminan ini, jika tidak dihilangkan, akan sangat berpengaruh penentuan laboratorium usia sampel.

H. E. Gove, salah satu penemu metode spektrometri massa akselerator (AMS), radiokarbon menentukan penanggalan Kain Kafan Turin. Dia menyimpulkan bahwa serat kain yang digunakan untuk membuat kain kafan itu berasal dari tahun 1325.

Meskipun Gove dan rekan-rekannya cukup yakin akan keaslian tekad mereka, banyak orang, karena alasan yang jelas, menganggap usia Kain Kafan Turin jauh lebih terhormat. Gove dan rekan-rekannya memberikan tanggapan yang tepat terhadap semua kritik tersebut, dan jika saya harus menentukan pilihan, saya berani mengatakan bahwa penanggalan ilmiah Kain Kafan Turin kemungkinan besar akurat. Namun bagaimanapun juga, badai kritik yang datang terhadap proyek khusus ini menunjukkan betapa mahalnya kesalahan penanggalan karbon dan betapa curiganya beberapa ilmuwan terhadap metode ini.

Ada argumen bahwa sampel tersebut mungkin telah terkontaminasi oleh karbon organik yang lebih muda; metode pembersihan mungkin melewatkan jejak kontaminan modern. Robert Hedges dari Universitas Oxford mencatat hal itu

“kesalahan sistematis yang kecil tidak dapat sepenuhnya dikesampingkan.”

Saya bertanya-tanya apakah dia akan menyebut perbedaan tanggal yang diperoleh laboratorium berbeda pada sampel kayu Shelford sebagai “kesalahan sistematis kecil”? Bukankah sepertinya kita sekali lagi ditipu oleh retorika ilmiah dan percaya bahwa metode yang ada itu sempurna?

Leoncio Garza-Valdez tentunya menganut pendapat ini sehubungan dengan penanggalan Kain Kafan Turin. Semua jaringan purba ditutupi dengan lapisan bioplastik sebagai akibat dari aktivitas bakteri, yang menurut Garza-Valdez, membingungkan penganalisis radiokarbon. Faktanya, Kain Kafan Turin mungkin berusia 2000 tahun, karena penanggalan radiokarbonnya tidak dapat dianggap pasti. Penelitian lebih lanjut diperlukan. Menarik untuk dicatat bahwa Gove (walaupun dia tidak setuju dengan Garza-Valdez) setuju bahwa kritik semacam itu memerlukan penelitian baru.

Siklus radiokarbon (14C) di atmosfer, hidrosfer, dan biosfer bumi

Level C14 di atmosfer bumi
Menurut "prinsip simultanitas" Libby, tingkat C14 di wilayah geografis tertentu adalah konstan sepanjang sejarah geologi. Premis ini sangat penting untuk keandalan penanggalan radiokarbon pada awal perkembangannya. Memang benar, untuk mengukur kadar sisa C14 secara andal, Anda perlu mengetahui berapa banyak isotop ini yang ada di dalam tubuh pada saat kematian. Namun premis ini, menurut Renfrew, salah:

“Namun, sekarang diketahui bahwa rasio proporsional radiokarbon terhadap C12 biasa tidak tetap konstan sepanjang waktu dan sebelum 1000 SM, penyimpangannya sangat besar sehingga tanggal radiokarbon bisa sangat berbeda dari kenyataan.”

Studi dendrologi (studi tentang lingkaran pohon) secara meyakinkan menunjukkan bahwa tingkat C14 di atmosfer bumi telah mengalami fluktuasi yang signifikan selama 8.000 tahun terakhir. Artinya Libby memilih konstanta yang salah dan penelitiannya didasarkan pada asumsi yang salah.

Pinus Colorado, yang tumbuh di wilayah barat daya Amerika Serikat, mungkin berumur beberapa ribu tahun. Beberapa pohon yang masih hidup hingga saat ini lahir 4.000 tahun yang lalu. Selain itu, dengan menggunakan kayu gelondongan yang dikumpulkan dari tempat di mana pohon-pohon ini tumbuh, catatan lingkaran pohon dapat diperpanjang hingga 4.000 tahun yang lalu. Pohon berumur panjang lainnya yang berguna untuk penelitian dendrologi termasuk pohon ek dan kayu merah California.

Seperti yang Anda ketahui, setiap tahun cincin pertumbuhan baru tumbuh pada potongan batang pohon yang hidup. Dengan menghitung cincin pertumbuhan, Anda dapat mengetahui umur pohon. Masuk akal untuk berasumsi bahwa tingkat C14 di lingkaran pohon berusia 6000 tahun akan serupa dengan tingkat C14 di atmosfer modern. Tapi itu tidak benar.

Misalnya, analisis lingkaran pohon menunjukkan bahwa tingkat C14 di atmosfer bumi 6.000 tahun lalu jauh lebih tinggi dibandingkan sekarang. Oleh karena itu, berdasarkan analisis dendrologi, sampel radiokarbon yang berasal dari usia ini ditemukan jauh lebih muda dari usia sebenarnya. Berkat karya Hans Suisse, grafik koreksi untuk level C14 disusun untuk mengkompensasi fluktuasi di atmosfer selama periode waktu yang berbeda. Namun, hal ini secara signifikan mengurangi keandalan penanggalan radiokarbon dari sampel yang berusia lebih dari 8.000 tahun. Kita tidak mempunyai data mengenai kandungan radiokarbon di atmosfer sebelum tanggal tersebut.

Spektrometer massa akselerator Universitas Arizona (Tucson, Arizona, AS) diproduksi oleh National Electrostatics Corporation: a - diagram, b - panel kontrol dan sumber ion C¯, c - tangki akselerator, d - detektor isotop karbon. Foto oleh J.S. Burra

Hasil yang "buruk"?

Ketika “usia” yang ditetapkan berbeda dari yang diharapkan, peneliti segera menemukan alasan untuk menyatakan hasil penanggalan tersebut tidak valid. Meluasnya prevalensi bukti posterior ini menunjukkan bahwa penanggalan radiometrik mempunyai masalah serius. Woodmorappe memberikan ratusan contoh trik yang digunakan para peneliti ketika mencoba menjelaskan nilai-nilai usia yang “tidak pantas”.

Jadi, para ilmuwan telah merevisi umur sisa-sisa fosil Australopithecus ramidus. 9 Sebagian besar sampel basal yang paling dekat dengan lapisan tempat fosil ini ditemukan telah terbukti berumur sekitar 23 juta tahun dengan metode argon-argon. Para penulis memutuskan bahwa angka ini "terlalu tinggi" berdasarkan pemahaman mereka tentang posisi fosil dalam skema evolusi global. Mereka mengamati basal yang terletak jauh dari fosil dan, dengan memilih 17 dari 26 sampel, diperoleh usia maksimum yang dapat diterima yaitu 4,4 juta tahun. Sembilan sampel yang tersisa kembali menunjukkan banyak hal usia yang lebih tua, tetapi para peneliti memutuskan bahwa masalah tersebut disebabkan oleh kontaminasi batuan, dan menolak data tersebut. Dengan demikian, metode penanggalan radiometrik sangat dipengaruhi oleh pandangan dunia “era panjang” yang dominan di kalangan ilmiah.

Kisah serupa dikaitkan dengan penentuan usia tengkorak primata (tengkorak ini dikenal sebagai spesimen KNM-ER 1470). 10, 11 Mula-mula diperoleh hasil 212-230 juta tahun, yaitu, berdasarkan fosil, ternyata tidak benar (“tidak ada orang pada waktu itu”), setelah itu dilakukan upaya untuk menentukan umur batuan vulkanik di wilayah ini. Beberapa tahun kemudian, setelah publikasi beberapa hasil penelitian yang berbeda, mereka “menyetujui” angka 2,9 juta tahun (walaupun penelitian ini juga mencakup pemisahan hasil yang “baik” dari yang “buruk” - seperti dalam kasus Australopithecus ramidus).

Berdasarkan gagasan yang terbentuk sebelumnya tentang evolusi manusia, para peneliti tidak dapat menerima gagasan bahwa tengkorak 1470 "sangat tua." Setelah mempelajari fosil babi di Afrika, para antropolog langsung percaya bahwa itu adalah tengkorak 1470 sebenarnya jauh lebih muda. Setelah komunitas ilmiah memantapkan pendapatnya, penelitian lebih lanjut terhadap batuan semakin mengurangi usia radiometrik tengkorak ini - menjadi 1,9 juta tahun - dan sekali lagi ditemukan data yang “dikonfirmasi” lain nomor. Ini adalah "permainan kencan radiometrik"...

Kami tidak menyatakan bahwa para evolusionis bersekongkol untuk menyesuaikan semua data dengan hasil yang paling nyaman bagi mereka. Tentu saja, hal ini biasanya tidak terjadi. Masalahnya berbeda: semua data observasi harus sesuai dengan paradigma dominan dalam sains. Paradigma ini – atau lebih tepatnya kepercayaan pada jutaan tahun evolusi dari molekul ke manusia – tertanam kuat dalam pikiran sehingga tidak seorang pun membiarkan dirinya mempertanyakannya; sebaliknya, mereka berbicara tentang “fakta” ​​evolusi. Di bawah paradigma inilah sebaiknya benar-benar cocok untuk semua pengamatan. Akibatnya, para peneliti yang di mata publik tampak sebagai “ilmuwan yang obyektif dan tidak memihak” secara tidak sadar memilih pengamatan yang konsisten dengan keyakinan akan evolusi.

Kita tidak boleh lupa bahwa masa lalu tidak dapat diakses oleh keadaan normal penelitian eksperimental(rangkaian percobaan yang dilakukan pada masa sekarang). Para ilmuwan tidak dapat bereksperimen dengan peristiwa-peristiwa yang pernah terjadi. Bukan umur batuan yang diukur - konsentrasi isotop diukur, dan mereka dapat diukur dengan akurasi tinggi. Namun “usia” ditentukan dengan mempertimbangkan asumsi-asumsi tentang masa lalu, yang tidak dapat dibuktikan.

Kita harus selalu mengingat firman Tuhan kepada Ayub: “Di manakah kamu ketika Aku meletakkan dasar bumi?”(Ayub 38:4).

Mereka yang berurusan dengan sejarah tidak tertulis mengumpulkan informasi di masa kini dan mencoba merekonstruksi masa lalu. Pada saat yang sama, tingkat persyaratan bukti jauh lebih rendah dibandingkan dengan ilmu empiris seperti fisika, kimia, biologi molekuler, fisiologi, dll.

William ( Williams), seorang spesialis dalam transformasi unsur radioaktif menjadi lingkungan, mengidentifikasi 17 kelemahan dalam metode penanggalan isotop (berdasarkan hasil penanggalan ini, tiga karya yang sangat terhormat diterbitkan, yang memungkinkan untuk menentukan usia bumi sekitar 4,6 miliar tahun). 12 John Woodmorappe adalah kritikus tajam terhadap metode kencan ini 8 dan mengungkap ratusan mitos terkait. Dia berpendapat dengan meyakinkan bahwa beberapa hasil "baik" yang tersisa setelah data "buruk" disaring dapat dengan mudah dijelaskan oleh suatu kebetulan yang menguntungkan.

“Umur berapa yang kamu sukai?”

Kuesioner yang ditawarkan oleh laboratorium radioisotop biasanya menanyakan, “Menurut Anda, berapa umur sampel ini?” Tapi pertanyaan apa ini? Hal ini tidak diperlukan jika teknik berkencan benar-benar dapat diandalkan dan objektif. Hal ini mungkin terjadi karena laboratorium menyadari prevalensi hasil yang tidak wajar dan oleh karena itu mencoba mencari tahu seberapa “baik” data yang mereka peroleh.

Menguji metode penanggalan radiometrik

Jika metode penanggalan radiometrik benar-benar dapat menentukan umur batuan secara objektif, maka metode tersebut juga dapat digunakan dalam situasi di mana kita mengetahui umur pastinya; Di samping itu, berbagai metode akan memberikan hasil yang konsisten.

Metode penanggalan harus menunjukkan hasil yang dapat diandalkan untuk objek yang umurnya diketahui

Ada sejumlah contoh di mana metode penanggalan radiometrik salah menentukan umur batuan (umur ini telah diketahui secara pasti sebelumnya). Salah satu contohnya adalah "penanggalan" kalium-argon dari lima aliran lava andesitik dari Gunung Ngauruhoe di Selandia Baru. Meskipun lava diketahui mengalir satu kali pada tahun 1949, tiga kali pada tahun 1954, dan sekali lagi pada tahun 1975, "usia tetap" berkisar antara 0,27 hingga 3,5 juta tahun.

Metode retrospektif yang sama memunculkan penjelasan berikut: ketika batuan mengeras, terdapat “ekstra” argon yang tertinggal di dalamnya akibat magma (batuan cair). Secara sekuler literatur ilmiah Ada banyak contoh bagaimana kelebihan argon menyebabkan “jutaan tahun ekstra” ketika menentukan usia batuan yang diketahui umurnya. 14 Tampaknya sumber kelebihan argon adalah bagian atas Mantel bumi, terletak tepat di bawahnya kerak bumi. Hal ini sepenuhnya konsisten dengan teori “Bumi muda” - argon memiliki waktu yang terlalu sedikit, ia tidak punya waktu untuk dilepaskan. Tetapi jika kelebihan argon menyebabkan kesalahan mencolok dalam penanggalan batuan terkenal usia, mengapa kita harus mempercayai metode yang sama ketika mengencani batu yang usianya tidak dikenal?!

Metode lain - khususnya penggunaan isokron - termasuk berbagai hipotesis HAI kondisi awal; Namun para ilmuwan semakin yakin bahwa metode yang “dapat diandalkan” pun juga memberikan hasil yang “buruk”. Sekali lagi, pemilihan data didasarkan pada asumsi peneliti tentang umur suatu ras tertentu.

Dr.Steve Austin (Steve Austin), seorang ahli geologi, mengambil sampel basal dari lapisan bawah Grand Canyon dan dari aliran lava di tepi ngarai. 17 Menurut logika evolusi, basal di tepi ngarai seharusnya berusia satu miliar tahun lebih muda daripada basal di kedalaman. Analisis isotop laboratorium standar menggunakan penanggalan rubidium-strontium isochron menunjukkan aliran lava yang relatif baru pada 270 juta tahun yang lalu. lebih tua basal dari kedalaman Grand Canyon - yang tentu saja mustahil!

Masalah metodologis

Awalnya, ide Libby didasarkan pada hipotesis berikut:

1. 14C terbentuk di lapisan atas atmosfer di bawah pengaruh sinar kosmik, kemudian bercampur di atmosfer, menjadi bagian dari karbon dioksida. Selain itu, persentase 14C di atmosfer adalah konstan dan tidak bergantung pada waktu atau tempat, meskipun atmosfer itu sendiri heterogen dan peluruhan isotopnya.
2. Kecepatan peluruhan radioaktif adalah nilai konstan yang diukur dengan waktu paruh 5568 tahun (diasumsikan bahwa selama waktu ini setengah dari isotop 14C diubah menjadi 14N).
3. Organisme hewan dan tumbuhan membangun tubuhnya dari karbon dioksida yang diekstraksi dari atmosfer, dan sel-sel hidup mengandung persentase isotop 14C yang sama dengan yang ditemukan di atmosfer.
4. Setelah kematian suatu organisme, sel-selnya meninggalkan siklus metabolisme karbon, tetapi atom-atom dari isotop 14C terus berubah menjadi atom-atom dari isotop 12C yang stabil menurut hukum eksponensial peluruhan radioaktif, yang memungkinkan kita menghitung waktu yang telah berlalu sejak kematian suatu organisme. Saat ini disebut “zaman radiokarbon” (atau disingkat “zaman RU”).

Teori ini, ketika materi terakumulasi, mulai memiliki contoh tandingan: analisis organisme yang baru saja mati terkadang memberikan hasil yang sangat buruk zaman kuno, atau, sebaliknya, sampel berisi demikian jumlah yang sangat besar isotop yang perhitungannya memberikan umur RU negatif. Beberapa benda yang jelas kuno memiliki usia RU yang masih muda (artefak tersebut dinyatakan palsu). Hasilnya, ternyata usia RU tidak selalu sesuai dengan usia sebenarnya jika usia sebenarnya dapat diverifikasi. Fakta-fakta tersebut menimbulkan keraguan yang masuk akal dalam kasus-kasus di mana metode sinar-X digunakan untuk menentukan umur objek organik yang usianya tidak diketahui, dan penanggalan sinar-X tidak dapat diverifikasi. Kasus-kasus penentuan usia yang salah dijelaskan oleh kekurangan-kekurangan teori Libby yang terkenal berikut ini (faktor-faktor ini dan faktor-faktor lainnya dianalisis dalam buku karya M. M. Postnikov "Studi Kritis Kronologi dunia kuno, dalam 3 jilid",— M.: Kraft+Lean, 2000, dalam volume 1, hal. 311-318, ditulis pada tahun 1978):

1. Variabilitas persentase 14C di atmosfer. Kandungan 14C tergantung pada faktor kosmik (intensitas radiasi matahari) dan terestrial (masuknya karbon “lama” ke atmosfer akibat pembakaran dan pembusukan bahan organik purba, munculnya sumber radioaktivitas baru, getaran medan magnet Bumi). Perubahan parameter ini sebesar 20% menyebabkan kesalahan usia RU hampir 2 ribu tahun.
2. Distribusi 14C yang seragam di atmosfer belum terbukti. Laju pencampuran atmosfer tidak mengesampingkan kemungkinan adanya perbedaan signifikan dalam kandungan 14C di berbagai wilayah geografis.
3. Laju peluruhan radioaktif isotop mungkin tidak dapat ditentukan secara akurat. Jadi, sejak masa Libby, waktu paruh 14C menurut buku referensi resmi telah “berubah” seratus tahun, yaitu beberapa persen (ini sesuai dengan perubahan usia RU satu setengah tahun. seratus tahun). Disarankan bahwa nilai waktu paruh bergantung secara signifikan (dalam beberapa persen) pada percobaan yang menentukannya.
4. Isotop karbon tidak sepenuhnya setara , membran sel dapat menggunakannya secara selektif: ada yang menyerap 14C, ada pula yang sebaliknya menghindarinya. Karena persentase 14C dapat diabaikan (satu atom 14C berbanding 10 miliar atom 12C), bahkan selektivitas isotop sel yang kecil pun memerlukan perubahan besar Usia RU (fluktuasi 10% menyebabkan kesalahan sekitar 600 tahun).
5. Setelah kematian suatu organisme, jaringannya tidak serta merta meninggalkan metabolisme karbon , berpartisipasi dalam proses pembusukan dan difusi.
6. Kandungan 14C suatu item mungkin tidak seragam. Sejak masa Libby, fisikawan radiokarbon menjadi sangat teliti dalam menentukan kandungan isotop suatu sampel; Mereka bahkan mengklaim bahwa mereka mampu menghitung atom individu dari suatu isotop. Tentu saja, perhitungan seperti itu hanya mungkin dilakukan untuk sampel kecil, tetapi dalam kasus ini muncul pertanyaan - seberapa akurat sampel kecil ini mewakili keseluruhan objek? Seberapa seragam kandungan isotop di dalamnya? Bagaimanapun, kesalahan beberapa persen menyebabkan perubahan selama satu abad di era RU.

Melanjutkan
Penanggalan radiokarbon sedang berkembang metode ilmiah. Namun, pada setiap tahap perkembangannya, para ilmuwan tanpa syarat mendukung keandalannya secara keseluruhan dan terdiam hanya setelah mengungkapkan kesalahan serius dalam perkiraan atau dalam metode analisis itu sendiri. Kita tidak perlu heran dengan kesalahan ini, mengingat banyaknya variabel yang harus diperhitungkan oleh ilmuwan: fluktuasi atmosfer, radiasi latar belakang, pertumbuhan bakteri, polusi dan kesalahan manusia.

Sebagai bagian dari survei arkeologi yang representatif, penanggalan radiokarbon tetap menjadi hal yang paling penting; itu hanya perlu ditempatkan dalam perspektif budaya dan sejarah. Apakah seorang ilmuwan mempunyai hak untuk mengabaikan bukti arkeologis yang bertentangan hanya karena penanggalan karbonnya menunjukkan usia yang berbeda? Itu berbahaya. Faktanya, banyak ahli Mesir Kuno yang mendukung saran Libby tentang kronologinya Kerajaan Lama ditulis secara tidak benar karena telah “dibuktikan secara ilmiah”. Libby sebenarnya salah.

Penanggalan radiokarbon berguna sebagai pelengkap data lainnya, dan dari sinilah data tersebut berasal. titik kuat. Namun hingga saatnya tiba ketika semua variabel terkendali dan semua kesalahan dihilangkan, penanggalan radiokarbon belum akan menentukan keputusan akhir mengenai situs arkeologi.
sumber
Bab dari buku karya K. Ham, D. Sarfati, K. Wieland, ed. D. Batten “BUKU JAWABAN: DIPERPANJANG DAN DIPERBARUI”
Graham Hancock: Jejak Para Dewa. M., 2006.Hal. 692-707.

Akhir-akhir ini banyak sekali kontroversi di Kota mengenai topik-topik seperti sejarah alternatif, kronologi, kreasionisme dan teori evolusi. Dalam perdebatan yang terjadi, topik “apakah bukti ilmiah/yang diterima secara umum mengenai usia artefak, fenomena, peristiwa, dll., dapat diandalkan?”

Oleh karena itu, saya sampaikan kepada Anda uraian tentang metode penanggalan radiokarbon, sebagai salah satu metode yang paling umum untuk menentukan usia artefak.

Data usia mentah, mis. data yang tidak dikalibrasi biasanya disebut tahun radiokarbon"sampai sekarang". Sebagai referensi nol, mis. "saat ini", dianggap tahun 1950 Masehi.

Penanggalan radiokarbon ditemukan oleh Willard Libby, seorang profesor di Universitas Chicago, dan rekan-rekannya pada tahun 1949. Pada tahun 1960 ia menerima Hadiah Nobel Kimia atas penemuannya.

Inti dari metode ini adalah isotop nitrogen stabil (14 N) di atmosfer terkena sinar kosmik, mengubahnya menjadi isotop karbon 14 C, yang memiliki waktu paruh 5730 ± 40 tahun. Organisme hidup, dalam proses aktivitas kehidupan, mengasimilasi karbon atmosfer, mengumpulkan sejumlah 14 C di jaringannya, yang kemudian secara bertahap terurai (diasumsikan bahwa setelah kematian organisme tidak ada asupan baru 14 C ke dalam jaringan). Seorang peneliti cukup mengetahui berapa rata-rata suhu 14 C tipe ini organisme terakumulasi sepanjang hidupnya, dan menentukan berapa banyak yang tersisa di jaringan - berdasarkan data ini, usia dalam tahun radiokarbon dihitung.

Salah satu demonstrasi pertama mengenai efisiensi dan keakuratan metode ini adalah pengukuran umur kayu dari lokasi pemakaman. firaun mesir kuno, yang usianya telah diketahui sebelumnya dari dokumen sejarah.

Fisika prosesnya

Karbon memiliki 2 isotop stabil - 12 C (98,89%) dan 13 C (1,11%). Selain itu, terdapat sejumlah kecil isotop 14 C yang tidak stabil di Bumi (0,0000000001%). Isotop ini memiliki waktu paruh sekitar 5.730 tahun, dan karenanya seharusnya sudah lama menghilang dari muka bumi. Namun, aliran sinar kosmik yang terus-menerus membombardir atmosfer bumi memperbaharui pasokan ini. Neutron yang dihasilkan oleh pemboman atmosfer oleh sinar kosmik masuk ke dalamnya reaksi nuklir dengan inti atom nitrogen:

n+ 14 7 tidak → 14 6 C+p

Jumlah terbesar 14 C diamati di atmosfer pada ketinggian 9 - 15 km dan di lintang tinggi, kemudian menyebar ke seluruh atmosfer dan larut di lautan. Untuk analisis kasar diyakini bahwa “produksi” 14 C terjadi pada laju yang kira-kira konstan, dan kandungan 14 C di atmosfer kira-kira konstan (600 miliar atom dengan 14 C per mol).

Karbon yang dihasilkan dengan cepat teroksidasi menjadi 14 CO 2 dan selanjutnya diserap oleh tanaman dan mikroorganisme, selanjutnya masuk rantai makanan organisme lain. Jadi, setiap organisme hidup secara konstan menerima sejumlah 14 C sepanjang hidupnya. Segera setelah ia mati, pertukaran ini berhenti, dan akumulasi 14 C secara bertahap terurai dalam reaksi peluruhan beta:

14 6 C → 14 7 N + e - +v e

Dengan memancarkan elektron dan antineutrino, 14 C berubah menjadi nitrogen stabil.

Pada tahun 1958, Hessel de Vries membuktikan bahwa konsentrasi 14 C di atmosfer dapat sangat bervariasi, baik di atmosfer maupun di atmosfer. waktu yang berbeda, dan di tempat yang berbeda. Untuk pengukuran yang lebih akurat, perubahan tersebut diperhitungkan dalam bentuk kurva kalibrasi. Gambar di bawah menunjukkan dinamika perubahan konsentrasi 14 CO2 di atmosfer Australia dan Selandia Baru - lonjakan signifikan disebabkan oleh berbagai penerapan senjata nuklir di atmosfer.

Selain itu, diketahui bahwa organisme laut dapat memperoleh karbon dari karbonat yang dilarutkan dalam air, yang usianya bisa sangat signifikan - oleh karena itu, mereka mungkin mengalami “kekurangan” isotop 14 C, yang menjadikan metode radiokarbon jauh lebih berguna. kurang dapat diandalkan untuk jenis material ini.

Peluruhan 14 C mematuhi hukum eksponensial. Dengan kata lain, jumlah atom yang meluruh pada suatu periode tertentu bergantung pada jumlah atom awal pada awal periode tersebut. Jumlah atom yang tersisa DENGAN setelah waktu berlalu T , akan dinyatakan dengan rumus:

C = C 0 e -t/t

Di mana Dari 0 - jumlah atom awal, T - waktu peluruhan rata-rata = t 1/2 (waktu paruh) *ln2 , e adalah basis logaritma natural.

Jadi, zaman radiokarbon t RV (tanpa koreksi fluktuasi sebesar 14 C) akan dinyatakan dengan rumus:

T RV= -t 1/2 * mencatat 2 (C/C 0 )

Pengukuran dan skala

Metode tradisional perhitungan sisa bahan 14 C dalam sampel didasarkan pada penghitungan jumlah atom yang masih membusuk (metode gas dan cairkilauan berdasarkan penghitungan langsung "suar" yang dihasilkan oleh peluruhan atom individu 14 C dalam ruang kilau khusus yang dilengkapi dengan sensor), namun tidak sensitif dan dapat menyebabkan kesalahan besar saat mempelajari sampel kecil (kurang dari 1 gram karbon). Jadi, misalnya, dalam sampel berumur 10.000 tahun, jumlah peluruhan rata-rata adalah 4 atom/detik per mol karbon (sekitar 30-40 gram untuk kayu), yang mana hal ini terlalu rendah untuk memperoleh statistik yang dapat diandalkan atau memakan waktu terlalu lama. (yang juga dapat menyebabkan akumulasi kesalahan karena kilau asing).

Spektrometri massa isotop
dalam beberapa tahun terakhir telah menjadi alat utama untuk penanggalan radiokarbon. Metode ini didasarkan pada fakta bahwa atom-atom dari isotop yang berbeda (dan zat yang menggabungkannya) memiliki massa yang berbeda. Sampel zat dioksidasi menjadi karbon dioksida (sisa oksida dihilangkan), kemudian gas yang dihasilkan terionisasi dan mengalir dengan kecepatan tinggi melalui ruang magnet, tempat molekul bermuatan menyimpang dari lintasan aslinya. Semakin besar simpangannya, semakin ringan molekulnya, dan semakin sedikit 14 C yang dikandungnya. Dengan menghitung rasio molekul yang menyimpang lemah dan menyimpang kuat, konsentrasi 14 C dalam sampel dapat ditentukan dengan akurasi tinggi. Metode ini memungkinkan sampel dengan massa hanya beberapa miligram diberi tanggal hingga rentang 60.000 tahun (data 2005).

Kalibrasi

Seperti telah berulang kali dinyatakan, metode ini sangat bergantung pada asumsi bahwa kandungan 14 C di atmosfer kira-kira konstan. Namun, dalam praktiknya tidak demikian. Kadar 14 C bergantung pada banyak faktor. Pertama-tama, pada intensitasnya radiasi kosmik, yang bervariasi tergantung perubahan medan magnet bumi, yang selanjutnya dipengaruhi oleh jilatan api matahari. Selain itu, keseimbangan 14 C dapat terganggu akibat tingginya emisi karbon ke atmosfer dari laut (gas kondensat), gunung berapi, dan aktivitas lainnya. Perubahan iklim dan aktivitas manusia juga dapat mengganggu keseimbangan ini.

Cara utama untuk mengkalibrasi metode, yaitu menghitung saldo 14 C pada periode yang diperlukan, adalah dengan membandingkan hasil metode radiokarbon dengan metode independen lainnya - dendrokronologi, studi inti es kuno, sedimen dasar, sampel karang purba, endapan gua dan sedimen.

Grafik kalibrasi menunjukkan ketergantungan usia radiokarbon sampel terhadap usianya, dihitung menggunakan kombinasi metode lain. Akurasi kalibrasi modern (menurut data tahun 2004) adalah ±16 tahun untuk usia hingga 6.000 tahun dan tidak lebih dari ±160 tahun untuk usia hingga 26.000 tahun.

Namun, sekarang (sekali lagi, dengan peringatan tertentu) metode ini dapat dianggap dapat diandalkan, apalagi terdapat sekitar 130 laboratorium independen di dunia yang melakukan penelitian penelitian ini, dan pekerjaan terus dilakukan untuk meningkatkan kalibrasi.

Literatur

1. Arnold, JR dan Libby, WF (1949)Penentuan Usia Berdasarkan Kandungan Radiokarbon: Pemeriksaan dengan Sampel yang Usianya Diketahui , Sains 110, 678-680.
2. Libby, W.F. Penanggalan radiokarbon, Edisi ke-2, Chicago, Universitas Chicago Press, 1955.
3. C.Gagak, Aktivitas Karbon-14 selama 5000 tahun terakhir, Alam, 182, (1958): 470 + sanggahan dalam terbitan yang sama: a) K. O. Münnich, H. G. Östlund, dan H. de Vries, Alam, 182, (1958): 1432 dan b) H. Barker, Alam, 182, (1958): 1433 - keduanya memberikan bukti perubahan luas pada tingkat 14 C dan, oleh karena itu, memberikan perhitungan yang memberikan usia yang jauh lebih muda untuk sampel yang disajikan oleh C. Crowe.
4. de Vries, HL (1958). Variasi Konsentrasi Radiokarbon Berdasarkan Waktu dan Lokasi di Bumi, Prosiding Koninlijke Nederlandse Akademie Wetenschappen B, 61: 94-102; dan dalam Penelitian di Geokimia, P. H. Abelson (Ed.) (1959) Wiley, New York, hal. 180
5. Aitken, M.J. Fisika dan Arkeologi, New York, Penerbit Antarsains, 1961.
6. Libby, W.F. Radiokarbon; sebuah Jam Atom, Jurnal Sains dan Kemanusiaan Tahunan, 1962.
7. Kovar, AJ (1966)