Kiek kainuoja radioaktyviosios anglies pažintys? Radioaktyviosios anglies datavimas yra neteisingas

RADIOANGLIALIS PAŽINTYS
organinių medžiagų datavimo metodas, matuojant radioaktyvaus izotopo 14C kiekį. Šis metodas plačiai naudojamas archeologijoje ir geomoksluose.
Taip pat žr
IZOTOPAI;
RADIOAKTYVUMAS.
Radioaktyviosios anglies šaltiniai.Žemė ir jos atmosfera yra nuolat veikiamos radioaktyviųjų elementariųjų dalelių srautų iš tarpžvaigždinės erdvės bombardavimo. Įsiskverbusios į viršutinius atmosferos sluoksnius, dalelės suskaido ten esančius atomus, išskirdamos protonus ir neutronus, taip pat didesnes atomines struktūras. Azoto atomai ore sugeria neutronus ir išskiria protonus. Šie atomai, kaip ir anksčiau, turi 14 masę, bet turi mažiau teigiamo krūvio; dabar jų mokestis yra šeši. Taigi pradinis azoto atomas paverčiamas radioaktyviu anglies izotopu:

Kur n, N, C ir p atitinkamai reiškia neutroną, azotą, anglį ir protoną. Radioaktyviųjų anglies nuklidų susidarymas iš atmosferos azoto, veikiant kosminiams spinduliams, vyksta vidutiniškai apytiksliai. 2,4 at./s už kiekvieną kvadratinis centimetrasžemės paviršiaus. Saulės aktyvumo pokyčiai gali sukelti tam tikrus šios vertės svyravimus. Kadangi anglis-14 yra radioaktyvi, ji yra nestabili ir palaipsniui virsta azoto-14 atomais, iš kurių susidarė; tokio virsmo procese jis išskiria elektroną – neigiamą dalelę, kuri leidžia užfiksuoti patį šį procesą. Radioaktyviųjų anglies atomų susidarymas veikiant kosminiams spinduliams dažniausiai vyksta viršutiniuose atmosferos sluoksniuose nuo 8 iki 18 km aukštyje. Kaip ir įprasta anglis, radioaktyvusis anglis oksiduojasi ore, sudarydamas radioaktyvųjį dioksidą (anglies dioksidą). Vėjo įtakoje atmosfera nuolat maišosi, o galiausiai radioaktyvusis anglies dioksidas, susidaręs veikiant kosminiams spinduliams, tolygiai pasiskirsto atmosferos anglies dvideginyje.
Tačiau santykinis radioaktyviosios anglies 14C kiekis atmosferoje išlieka itin mažas – apytiksliai. 1,2*10-12 g viename grame paprastos anglies 12C. Visuose augalų ir gyvūnų audiniuose yra anglies. Augalai jį gauna iš atmosferos, o kadangi gyvūnai valgo augalus, anglies dioksidas netiesiogiai patenka ir į jų organizmus. Taigi, kosminiai spinduliai yra visų gyvų organizmų radioaktyvumo šaltinis. Mirtis atima gyvajai medžiagai galimybę absorbuoti radioaktyvųjį angliavandenį. Negyvuose organiniuose audiniuose vyksta vidiniai pakitimai, įskaitant radioaktyviosios anglies atomų irimą. Šio proceso metu per 5730 metų pusė pradinio 14C nuklidų skaičiaus paverčiami 14N atomais. Šis laiko intervalas vadinamas 14C pusinės eliminacijos periodu. Po kito pusinės eliminacijos periodo 14C nuklidų kiekis sudaro tik 1/4 pradinio jų skaičiaus, po kito pusėjimo – 1/8 ir t.t. Dėl to 14C izotopo kiekį mėginyje galima palyginti su radioaktyvaus skilimo kreive ir taip nustatyti laikotarpį, praėjusį nuo organizmo mirties (jo pašalinimo iš anglies ciklo). Tačiau norint taip nustatyti absoliutų mėginio amžių, reikia daryti prielaidą, kad pradinis 14C kiekis organizmuose per pastaruosius 50 000 metų (išteklius radioaktyviosios anglies pažintys) nebuvo pakeista. Tiesą sakant, 14C susidarymas, veikiamas kosminių spindulių, ir organizmų absorbcija, šiek tiek pasikeitė. Todėl išmatuojant 14C izotopų kiekį mėginyje gaunama tik apytikslė data. Norint atsižvelgti į pradinio 14C kiekio pokyčių poveikį, gali būti naudojami dendrochronologiniai duomenys apie 14C kiekį medžių žieduose. Radioaktyviosios anglies datavimo metodą pasiūlė W. Libby (1950). Iki 1960 m. radioaktyviosios anglies datavimas buvo plačiai pripažintas, visame pasaulyje buvo įkurtos radioaktyviosios anglies laboratorijos, o Libby buvo apdovanota Nobelio chemijos premija.
Metodas. Mėginys, skirtas radioaktyviosios anglies datavimui, turi būti imamas visiškai švariais instrumentais ir laikomas sausas steriliame plastikiniame maišelyje. Reikalingas tiksli informacija apie atrankos vietą ir sąlygas. Idealus medžio, anglies ar audinio pavyzdys turėtų sverti apie 30 g. Kriauklėms pageidautina 50 g, o kaulams – 500 g (tačiau naujausia technika leidžia nustatyti amžių iš daug mažesnių mėginių). . Kiekvienas mėginys turi būti kruopščiai išvalytas nuo senesnių ir jaunesnių anglies turinčių teršalų, pavyzdžiui, iš vėliau augančių augalų šaknų arba iš senovinių karbonatinių uolienų fragmentų. Iš anksto išvalius mėginį, atliekamas cheminis apdorojimas laboratorijoje. Rūgštinis arba šarminis tirpalas naudojamas pašaliniams anglies turintiems mineralams ir tirpioms organinėms medžiagoms, kurios galėjo prasiskverbti į mėginį, pašalinti. Po to organiniai mėginiai dega, kriauklės ištirpsta rūgštyje. Dėl abiejų šių procedūrų išsiskiria anglies dioksido dujos. Jame yra visa išvalytame mėginyje esanti anglis ir kartais ji paverčiama kita medžiaga, tinkama radioaktyviosios anglies pažinimui. Yra keli radioaktyviosios anglies aktyvumo matavimo metodai. Vienas iš jų pagrįstas elektronų, išsiskiriančių 14C skilimo metu, skaičiaus nustatymu. Jų išsiskyrimo intensyvumas atitinka 14C kiekį tiriamame mėginyje. Skaičiavimo laikas yra iki kelių dienų, nes per dieną suyra tik maždaug ketvirtadalis milijonosios mėginyje esančių 14C atomų skaičiaus. Kitas metodas reikalauja naudoti masės spektrometrą, kuris identifikuoja visus atomus, kurių masė yra 14; specialus filtras leidžia atskirti 14N ir 14C. Kadangi nereikia laukti, kol prasidės irimas, 14C galima suskaičiuoti greičiau nei per valandą; Pakanka turėti 1 mg sveriantį mėginį. Tiesioginis masių spektrometrinis metodas vadinamas AMS datavimu. Šiuo atveju naudojami sudėtingi labai jautrūs instrumentai, kurie, kaip taisyklė, yra centruose, atliekančiuose tyrimus branduolinės fizikos srityje.
(taip pat žr. SPEKTROSKOPIJOS; DALELIŲ GREITINTAS).
Tradicinis metodas reikalauja daug mažesnės apimties įrangos. Pirmiausia buvo naudojamas skaitiklis, kuris nustatė dujų sudėtį ir iš esmės buvo panašus į Geigerio skaitiklį. Skaitiklis buvo pripildytas anglies dioksido arba kitų dujų (metano arba acetileno), gautų iš mėginio. Bet koks radioaktyvus skilimas prietaiso viduje sukelia silpnumą elektrinis impulsas. Aplinkos foninės spinduliuotės energija paprastai labai skiriasi, priešingai nei spinduliuotė, kurią sukelia 14C skilimas, kurios energija paprastai yra artima apatinei fono spektro ribai. Labai nepageidaujamas fono verčių ir 14C duomenų santykis gali būti pagerintas izoliuojant skaitiklį nuo išorinės spinduliuotės. Šiuo tikslu prekystalis uždengiamas kelių centimetrų storio geležies arba didelio grynumo švino ekranais. Be to, paties skaitiklio sieneles ekranuoja arti vienas kito esantys Geigerio skaitikliai, kurie, uždelsdami visą kosminę spinduliuotę, išjungia patį skaitiklį, kuriame yra mėginys, maždaug 0,0001 sekundės. Atrankos metodas sumažina foninį signalą iki kelių skilimų per minutę (3 g medienos mėginys, datuojamas XVIII a., suteikia RADIOCARBON DATING 40 skilimo 14C per minutę), leidžia datuoti gana senus pavyzdžius. Maždaug nuo 1965 m. datuojant plačiai paplito skysčių scintiliacijos metodas. Jis paverčia iš mėginio susidariusias anglines dujas skysčiu, kurį galima laikyti ir tirti mažame stikliniame inde. Į skystį dedama speciali medžiaga – scintiliatorius, kuris įkraunamas 14C radionuklidų skilimo metu išsiskiriančių elektronų energija. Scintiliatorius beveik iš karto išleidžia sukauptą energiją šviesos bangų pliūpsnių pavidalu. Šviesą galima užfiksuoti naudojant fotodaugintuvą. Scintiliacijos skaitiklyje yra du tokie vamzdeliai. Klaidingą signalą galima atpažinti ir pašalinti, nes jį siunčia tik vienas ragelis. Šiuolaikiniai scintiliacijos skaitikliai turi labai mažą, beveik nulinę, foninę spinduliuotę, todėl galima labai tiksliai nustatyti iki 50 000 metų senumo mėginių datą. Scintiliacijos metodas reikalauja kruopštaus mėginio paruošimo, nes anglis turi būti paversta benzenu. Procesas prasideda reakcija tarp anglies dioksido ir išlydyto ličio, kad susidarytų ličio karbidas. Į karbidą po truputį pilamas vanduo ir jis ištirpsta, išskirdamas acetileną. Šios dujos, kuriose yra visa bandinyje esanti anglis, katalizatoriumi paverčiamos skaidriu skysčiu – benzenu. Ši cheminių formulių grandinė parodo, kaip šiame procese anglis perkeliama iš vieno junginio į kitą:

Visi amžiaus nustatymai, pagrįsti laboratoriniais 14C matavimais, vadinami radioaktyviosios anglies datomis. Jie pateikiami metų skaičiumi iki šios dienos (BP), o atskaitos tašku imama apvali šiuolaikinė data (1950 arba 2000). Radioaktyviosios anglies datos visada pateikiamos nurodant galimą statistinę paklaidą (pavyzdžiui, 1760 ± 40 BP).
Taikymas. Paprastai įvykio amžiui nustatyti naudojami keli metodai, ypač jei mes kalbame apie apie palyginti neseniai įvykusį įvykį. Didelio, gerai išsilaikiusio mėginio amžių galima nustatyti iki dešimties metų, tačiau pakartotinai tirti mėginį reikia kelių dienų. Paprastai rezultatas gaunamas 1% tikslumu nuo nustatyto amžiaus. Radioaktyviosios anglies datavimo svarba ypač išauga, nesant jokių istorinių duomenų. Europoje, Afrikoje ir Azijoje ankstyvieji pėdsakai primityvus žmogus viršyti terminus, taikomus radioaktyviosios anglies datavimui, t.y. pasirodė senesni nei 50 000 metų. Tačiau pradiniai visuomenės organizavimo etapai ir pirmosios nuolatinės gyvenvietės, taip pat senovės miestų ir valstybių atsiradimas patenka į radioaktyviosios anglies datavimo sritį. Radioaktyviosios anglies datavimas buvo ypač sėkmingas kuriant daugelio senovės kultūrų laiko juostą. Dėl to dabar galima palyginti kultūrų ir visuomenės raidos eigą ir nustatyti, kurios žmonių grupės pirmosios įvaldė tam tikrus įrankius, sukūrė naujo tipo gyvenviečių arba nutiestas naujas prekybos kelias. Amžiaus nustatymas radioaktyviosios anglies pagrindu tapo visuotinis. Susidarę viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, 14C radionuklidai prasiskverbia į skirtingos aplinkos. Oro srovės ir turbulencija apatiniuose atmosferos sluoksniuose užtikrina visuotinį radioaktyviosios anglies pasiskirstymą. Praleisdamas oro srovėmis virš vandenyno, 14C pirmiausia patenka į paviršinį vandens sluoksnį, o po to prasiskverbia į gilesnius sluoksnius. Virš žemynų lietus ir sniegas atneša 14C į žemės paviršių, kur pamažu kaupiasi upėse ir ežeruose, taip pat ledynuose, kur gali išsilaikyti tūkstančius metų. Radioaktyviosios anglies koncentracijos šiose aplinkose tyrimas papildo mūsų žinias apie vandens ciklą pasaulio vandenynuose ir praėjusių epochų, įskaitant paskutinį ledynmetį, klimatą. Ledyno nukirstų medžių liekanų radioaktyviosios anglies datavimas parodė, kad paskutinis šaltasis laikotarpis Žemėje baigėsi maždaug prieš 11 000 metų. Augalai auginimo sezono metu kasmet sugeria anglies dioksidą iš atmosferos, o izotopų 12C, 13C ir 14C augalų ląstelėse yra maždaug tiek pat, kiek jų yra atmosferoje. 12C ir 13C atomų atmosferoje yra beveik pastoviomis proporcijomis, tačiau 14C izotopo kiekis svyruoja priklausomai nuo jo susidarymo intensyvumo. Šiuos skirtumus atspindi metinio augimo sluoksniai, vadinami medžių žiedais. Ištisinė vieno medžio metinių žiedų seka ąžuole gali apimti 500 metų, o raudonmedžio ir šerelių pušyje – daugiau nei 2000 metų. Sausuose kalnuotuose JAV šiaurės vakarų regionuose ir Airijos bei Vokietijos durpynuose buvo aptikti horizontai su įvairaus amžiaus negyvų medžių kamienais. Šie radiniai leidžia sujungti informaciją apie 14C koncentracijos atmosferoje svyravimus per beveik 10 000 metų. Teisingas mėginių amžiaus nustatymas laboratorinių tyrimų metu priklauso nuo žinių apie 14C koncentraciją organizmo gyvavimo metu. Per pastaruosius 10 000 metų tokie duomenys buvo renkami ir dažniausiai pateikiami kaip kalibracinė kreivė, parodanti skirtumą tarp atmosferos 14C lygio 1950 metais ir praeityje. Neatitikimas tarp radioaktyviosios anglies ir kalibruotų datų neviršija ±150 metų intervalu tarp 1950 m. ir 500 m.pr.Kr Senesniais laikais šis neatitikimas didėja ir, esant 6000 metų radioaktyviosios anglies amžiui, siekia 800 metų.
Taip pat žr
ARCHEOLOGIJOS;
ANGLIS.

Collier enciklopedija. – Atvira visuomenė. 2000 .

2013 m. gegužės 12 d

Visa, kas pas mus atėjo iš pagonybės, gaubia tirštas rūkas; ji priklauso tam naštos intervalui, kurio negalime išmatuoti. Žinome, kad ji senesnė už krikščionybę, bet dvejais metais, dviem šimtais metų ar visu tūkstantmečiu – čia galime tik spėlioti. Rasmusas Nierupas, 1806 m.

Daugelį mūsų gąsdina mokslas. Radioaktyviosios anglies datavimas, kaip vienas iš branduolinės fizikos vystymosi rezultatų, yra tokio reiškinio pavyzdys. Šis metodas turi svarbių pasekmių skirtingoms nepriklausomoms mokslo sritims, tokioms kaip hidrologija, geologija, atmosferos mokslas ir archeologija. Tačiau radioaktyviosios anglies datavimo principų supratimą paliekame mokslo ekspertams ir aklai priimame jų išvadas, gerbdami savo įrangos tikslumą ir žavėdami jų sumanumu.

Tiesą sakant, radioaktyviosios anglies datavimo principai yra stebėtinai paprasti ir lengvai prieinami. Be to, anglies datavimo kaip „tikslaus mokslo“ idėja yra klaidinanti, ir iš tikrųjų mažai mokslininkų laikosi šios nuomonės. Problema ta, kad daugelio mokslo šakų atstovai, naudojantys radioaktyviosios anglies datavimą chronologiniais tikslais, nesuvokia jo prigimties ir paskirties. Panagrinėkime tai.

Radiocarbon pasimatymo principai

William Frank Libby ir jo komandos nariai šeštajame dešimtmetyje sukūrė radioaktyviosios anglies datavimo principus. Iki 1960 m. jų darbas buvo baigtas, o tų pačių metų gruodį Libby buvo nominuotas Nobelio chemijos premijai. Vienas iš mokslininkų, dalyvavusių jo nominacijoje, pažymėjo:

„Retai pasitaikė, kad vienas atradimas chemijos srityje būtų turėjęs tokią įtaką skirtingų sričiųžmogaus žinios. Labai retai vienas atradimas sulaukė tokio didelio susidomėjimo.

Libby atrado, kad nestabilus radioaktyvusis anglies izotopas (C14) nuspėjamu greičiu skyla į stabilius anglies izotopus (C12 ir C13). Visi trys izotopai natūraliai atsiranda atmosferoje tokiomis proporcijomis; C12 – 98,89 %, C13 – 1,11 % ir C14 – 0,00000000010 %.

Stabilūs anglies izotopai C12 ir C13 susidarė kartu su visais kitais atomais, kurie sudaro mūsų planetą, tai yra labai labai seniai. Izotopas C14 susidaro mikroskopiškais kiekiais dėl kasdienio bombardavimo saulės atmosfera kosminiai spinduliai. Susidūrus su tam tikrais atomais, kosminiai spinduliai juos sunaikina, ko pasekoje šių atomų neutronai išsilaisvina žemės atmosferoje.

Izotopas C14 susidaro, kai vienas iš šių laisvųjų neutronų susilieja su azoto atomo branduoliu. Taigi radioaktyvioji anglis yra „Frankenšteino izotopas“, įvairių lydinys cheminiai elementai. Tada C14 atomai, kurie susidaro pastoviu greičiu, oksiduojasi ir prasiskverbia į biosferą per fotosintezės procesą ir natūralią maisto grandinę.

Visų gyvų būtybių organizmuose C12 ir C14 izotopų santykis yra lygus šių izotopų atmosferos santykiui. geografinis regionas ir palaikomas jų medžiagų apykaitos greičiu. Tačiau po mirties organizmai nustoja kaupti anglį, o C14 izotopo elgesys nuo šio momento tampa įdomus. Libby nustatė, kad C14 pusinės eliminacijos laikas buvo 5568 metai; Po dar 5568 metų pusė likusių izotopo atomų suyra.

Taigi, kadangi pradinis C12 ir C14 izotopų santykis yra geologinė konstanta, mėginio amžių galima nustatyti išmatavus likusio C14 izotopų kiekį. Pavyzdžiui, jei mėginyje yra kažkoks pradinis C14 kiekis, tai organizmo mirties data nustatoma pagal du pusinės eliminacijos periodus (5568 + 5568), kurie atitinka 10 146 metų amžių.

Tai yra pagrindinis radioaktyviosios anglies datavimo, kaip archeologijos įrankio, principas. Radioaktyvioji anglis absorbuojama į biosferą; jis nustoja kauptis su organizmo mirtimi ir suyra tam tikru greičiu, kurį galima išmatuoti.

Kitaip tariant, C 14 / C 12 santykis palaipsniui mažėja. Taip gauname „laikrodį“, kuris pradeda tiksėti nuo gyvos būtybės mirties momento. Matyt, šis laikrodis veikia tik ant mirusiųjų kūnų, kurie kadaise buvo gyvos būtybės. Pavyzdžiui, pagal juos negalima nustatyti vulkaninių uolienų amžiaus.

C 14 skilimo greitis yra toks, kad pusė šios medžiagos vėl virsta N 14 per 5730 ± 40 metų. Tai yra vadinamasis „pusėjimo laikas“. Po dviejų pusėjimo, tai yra 11 460 metų, liks tik ketvirtadalis pradinio kiekio. Taigi, jei mėginyje C14/C12 santykis yra ketvirtadalis šiuolaikinių gyvų organizmų, teoriškai mėginiui yra 11 460 metų. Radioaktyviosios anglies metodu teoriškai neįmanoma nustatyti senesnių nei 50 000 metų objektų amžiaus. Todėl radioaktyviosios anglies datavimas negali parodyti milijonų metų amžiaus. Jei mėginyje yra C14, tai jau rodo jo amžių mažiau milijonas metų.

Tačiau viskas nėra taip paprasta. Pirma, augalai blogiau sugeria anglies dioksidą, kuriame yra C14. Todėl jos sukaupia mažiau nei tikėtasi ir todėl atrodo senesnės, nei iš tikrųjų yra išbandytos. Be to, įvairūs augalai C14 absorbuojamas skirtingai, todėl taip pat reikėtų atsižvelgti į tai. 2

Antra, C 14 /C 12 santykis atmosferoje ne visada buvo pastovus – pavyzdžiui, jis mažėjo prasidėjus pramonės erai, kai dėl didžiulio organinio kuro kiekio deginimo sumažėjo anglies dioksido masė. C 14 buvo išleistas. Atitinkamai, organizmai, kurie mirė per šį laikotarpį, atrodo senesni pagal radioaktyviosios anglies datą. Tada padidėjo C 14 O 2 kiekis, susijęs su antžeminiu branduoliniai bandymai 1950 m., 3 dėl to per šį laikotarpį žuvę organizmai atrodė jaunesni, nei buvo iš tikrųjų.

C14 kiekio matavimai objektuose, kurių amžių tiksliai nustatė istorikai (pavyzdžiui, kapuose esantys grūdai, nurodantys palaidojimo datą), leidžia įvertinti C14 lygį atmosferoje tuo metu ir taip iš dalies „pakoreguoti progresas“ radioaktyviosios anglies „laikrodžio“. Atitinkamai, radioaktyviosios anglies datavimas, atliktas atsižvelgiant į istorinius duomenis, gali duoti labai vaisingų rezultatų. Tačiau net ir esant tokiai „istorinei aplinkai“, archeologai dėl dažnų anomalijų nelaiko datų, gautų naudojant radioaktyviosios anglies metodą, absoliučiomis. Jie labiau remiasi datavimo metodais, susijusiais su istoriniais įrašais.

Išskyrus istorinius duomenis, „nustatyti“ „laikrodį“ nuo 14 neįmanoma

Laboratorijoje

Atsižvelgiant į visus šiuos nepaneigiamus faktus, labai keista matyti tokį teiginį žurnale Radiocarbon (kuris skelbia radioaktyviosios anglies tyrimų visame pasaulyje rezultatus):

„Šešios geros reputacijos laboratorijos atliko 18 medienos amžiaus analizių iš Shelfordo Češyre. Apskaičiavimai svyruoja nuo 26 200 iki 60 000 metų (iki dabarties), o diapazonas yra 34 600 metų.

Štai dar vienas faktas: nors radioaktyviosios anglies datavimo teorija skamba įtikinamai, pritaikius jos principus laboratoriniams mėginiams, atsiranda žmogiškieji veiksniai. Tai sukelia klaidų, kartais labai reikšmingų. Be to, laboratoriniai mėginiai yra užteršti fonine spinduliuote, todėl pasikeičia išmatuotas liekamasis C14 lygis.

Kaip pažymėjo Renfrew 1973 m., o Taylor 1986 m., radioaktyviosios anglies datavimas remiasi daugybe nepagrįstų prielaidų, kurias Libby padarė kurdamas savo teoriją. Pavyzdžiui, pastaraisiais metais buvo daug diskusijų apie numanomą C14 pusinės eliminacijos periodą – 5568 metus. Šiandien dauguma mokslininkų sutinka, kad Libby klydo ir kad C14 pusinės eliminacijos laikas yra apie 5730 metų puiki vertė kai datuojami pavyzdžiai iš tūkstančių metų senumo.

Tačiau kartu su Nobelio chemijos premija Libby visiškai pasitikėjo savo nauja sistema. Jo archeologinių mėginių radioaktyviosios anglies datavimas iš Senovės Egiptas jau buvo datuoti, nes senovės egiptiečiai rūpinosi jų chronologija. Deja, radioaktyviosios anglies analizė parodė per mažą amžių, kai kuriais atvejais 800 metų jaunesnį nei rodo duomenys. istorinė kronika. Tačiau Libby padarė stulbinančią išvadą:

„Duomenų pasiskirstymas rodo, kad senovės Egipto istorinės datos iki antrojo tūkstantmečio prieš Kristų pradžios yra per didelės ir gali būti 500 metų senesnės nei tikrosios datos trečiojo tūkstantmečio pr.

Tai beveik klasikinis mokslinio pasipūtimo ir aklumo atvejis religinis tikėjimas mokslinių metodų pranašumu prieš archeologinius. Libby klydo; Ši problema jau išspręsta, tačiau pasiskelbta anglies datavimo reputacija vis dar viršija jos patikimumą.

Mano tyrimai rodo, kad yra dvi rimtos radioaktyviosios anglies datavimo problemos, kurios ir šiandien gali sukelti didelių nesusipratimų. Tai yra (1) mėginių užterštumas ir (2) atmosferos C14 lygio pokyčiai geologinėmis epochomis.

Radioaktyviosios anglies datavimo standartai. Standarto vertė, priimta apskaičiuojant mėginio radioaktyviosios anglies amžių, tiesiogiai veikia gautą vertę. Remiantis rezultatais išsamią analizę Paskelbtoje literatūroje nustatyta, kad radioaktyviosios anglies datavimui buvo naudojami keli standartai. Žymiausi iš jų – Anderson standartas (12,5 dpm/g), Libby standartas (15,3 dpm/g) ir modernus standartas (13,56 dpm/g).

Pasimatymas su faraono valtimi. Faraono Sesostrio III valties mediena buvo datuota radioaktyvia anglimi, remiantis trimis standartais. Datuojant medieną 1949 m., remiantis standartu (12,5 dpm/g), buvo gautas radioaktyviosios anglies amžius 3700 +/- 50 BP metų. Libby vėliau nustatė medienos datą pagal standartą (15,3 dpm/g). Radioaktyviosios anglies amžius nepasikeitė. 1955 m. Libby perskaičiavo valties medieną pagal standartą (15,3 dpm/g) ir gavo 3621 +/-180 BP metų radioaktyviosios anglies amžių. Datuojant valties medieną 1970 m., buvo naudojamas standartas (13,56 dpm/g). Radioaktyviosios anglies amžius beveik nepakito ir sudarė 3640 BP metų. Mūsų pateikiamus faktinius duomenis apie faraono valties datą galima patikrinti naudojant atitinkamas nuorodas į mokslinius leidinius.

Kainos klausimas. Išgauti praktiškai tą patį faraono valties medienos radioaktyviosios anglies amžių: 3621–3700 BP metų, remiantis trimis standartais, kurių reikšmės labai skiriasi, fiziškai neįmanoma. Standarto (15,3 dpm/g) naudojimas automatiškai padidina mėginio su data amžių 998 metų, palyginti su standartiniu (13,56 dpm/g), ir pagal 1668 metų, palyginti su standartiniu (12,5 dpm/g). Yra tik dvi išeitys iš šios situacijos. Pripažinimas, kad:

Datuojant faraono Sesostrio III valties medieną, buvo atliekamos manipuliacijos su standartais (mediena, priešingai nei deklaruojama, buvo datuojama pagal tą patį standartą);

Magiška faraono Sesostrio III valtis.

Išvada. Nagrinėjamų reiškinių, vadinamų manipuliacijomis, esmė išreiškiama vienu žodžiu – falsifikacija.

Po mirties C 12 kiekis išlieka pastovus, o C 14 kiekis mažėja

Mėginio užterštumas

Mary Levine paaiškina:

„Užterštumas yra buvimas mėginyje organinė medžiaga svetimos kilmės, kuris nebuvo suformuotas kartu su mėginio medžiaga“.

Daugelyje nuotraukų iš ankstyvojo radioaktyviojo anglies datavimo laikotarpio matyti, kaip mokslininkai rūko cigaretes rinkdami arba apdorodami mėginius. Ne per daug protingas iš jų! Kaip pabrėžia Renfrew, „užmeskite žiupsnelį pelenų ant mėginių, kol jie ruošiasi analizei, ir sužinosite tabako, iš kurio buvo pagaminta jūsų cigaretė, radioaktyviosios anglies amžių“.

Nors toks metodologinis nekompetentingumas šiandien laikomas nepriimtinu, archeologiniai mėginiai vis dar kenčia nuo užteršimo. Žinomos taršos rūšys ir jų kontrolės būdai aptariami Taylor (1987) straipsnyje. Jis suskirsto teršalus į keturias pagrindines kategorijas: 1) fiziškai pašalinamus, 2) tirpius rūgštyje, 3) tirpius šarmuose, 4) tirpius tirpikliuose. Visi šie teršalai, jei jie nepašalinami, labai paveikia laboratorinis nustatymas imties amžius.

H. E. Gove'as, vienas iš greitintuvo masės spektrometrijos (AMS) metodo išradėjų, radioaktyviosios anglies datuotas Turino drobule. Jis padarė išvadą, kad audinio pluoštai, naudojami drobulei gaminti, datuojami 1325 m.

Nors Gove'as ir jo kolegos yra gana įsitikinę savo apibrėžimo tikrumu, daugelis akivaizdžių priežasčių, Turino drobulės amžių laiko kur kas garbingesniu. Gove'as ir jo bendražygiai pateikė tinkamą atsakymą visiems kritikams, o jei turėčiau rinktis, drįsčiau teigti, kad mokslinis Turino drobulės datavimas greičiausiai yra tikslus. Bet kuriuo atveju, kritikos audra, nusileidusi šiam konkrečiam projektui, rodo, kokia brangi gali būti anglies datavimo klaida ir kaip įtartini kai kurie mokslininkai vertina šį metodą.

Buvo teigiama, kad mėginiai galėjo būti užteršti jaunesne organine anglimi; valymo metodai gali būti nepastebėti šiuolaikinė tarša. Robertas Hedgesas iš Oksfordo universiteto pažymi, kad

„Negalima visiškai atmesti nedidelės sisteminės klaidos.

Įdomu, ar skirtingų laboratorijų Shelfordo medienos mėginyje gautų datų neatitikimą jis pavadintų „maža sistemine klaida“? Ar neatrodo, kad mokslinės retorikos mus vėl apgaudinėja manydami, kad esami metodai yra tobuli?

Leoncio Garza-Valdezas tikrai laikosi šios nuomonės dėl Turino drobulės datavimo. Visi senoviniai audiniai dėl bakterijų veiklos yra padengti bioplastine plėvele, kuri, pasak Garza-Valdez, sujaukia radioaktyviosios anglies analizatorių. Tiesą sakant, Turino drobulei gali būti 2000 metų, nes jos radioaktyviosios anglies datavimas negali būti laikomas galutiniu. Reikia atlikti tolesnius tyrimus. Įdomu pastebėti, kad Gove'as (nors ir nesutinka su Garza-Valdezu) sutinka, kad tokia kritika reikalauja naujų tyrimų.

Radioaktyviosios anglies ciklas (14C) Žemės atmosferoje, hidrosferoje ir biosferoje

Žemės atmosferoje C14 lygis

Pagal Libby „vienalaikiškumo principą“, C14 lygis bet kuriame geografiniame regione yra pastovus visame pasaulyje. geologinė istorija. Ši būtina sąlyga buvo labai svarbi radioaktyviosios anglies datos patikimumui ankstyva stadija jo plėtra. Iš tiesų, norint patikimai išmatuoti likutinį C14 lygį, reikia žinoti, kiek šio izotopo buvo organizme mirties metu. Tačiau ši prielaida, pasak Renfrew, yra klaidinga:

„Tačiau dabar žinoma, kad proporcingas radioaktyviosios anglies ir paprasto C12 santykis laikui bėgant neišliko pastovus ir kad iki 1000 m. pr. Kr. nukrypimai buvo tokie dideli, kad radioaktyviosios anglies datos gali labai skirtis nuo tikrovės.

Dendrologiniai tyrimai (medžių žiedų tyrimas) įtikinamai rodo, kad C14 lygis Žemės atmosferoje per pastaruosius 8000 metų smarkiai svyravo. Tai reiškia, kad Libby pasirinko klaidingą konstantą ir jo tyrimas buvo pagrįstas klaidingomis prielaidomis.

Kolorado pušis, auganti pietvakariniuose JAV regionuose, gali būti kelių tūkstančių metų senumo. Kai kurie šiandien tebegyvenantys medžiai gimė prieš 4000 metų. Be to, naudojant rąstus, surinktus iš šių medžių augimo vietų, galima pratęsti medžio žiedo rekordą dar 4000 metų atgal. Kiti ilgaamžiai medžiai, naudingi dendrologiniams tyrimams, yra ąžuolas ir Kalifornijos raudonmedis.

Kaip žinia, kasmet ant gyvo medžio kamieno pjūvio išauga naujas augimo žiedas. Suskaičiavę augimo žiedus galite sužinoti medžio amžių. Logiška manyti, kad C14 lygis 6000 metų medžio žiede būtų panašus į C14 lygį šiuolaikinėje atmosferoje. Bet tai netiesa.

Pavyzdžiui, medžių žiedų analizė parodė, kad C14 lygis žemės atmosferoje prieš 6000 metų buvo gerokai didesnis nei dabar. Atitinkamai, remiantis dendrologine analize, šio amžiaus radioaktyviosios anglies mėginiai buvo pastebimai jaunesni, nei buvo iš tikrųjų. Hanso Suisse'o darbo dėka buvo sudarytos C14 lygio korekcijos diagramos, siekiant kompensuoti jo atmosferos svyravimus. skirtingi laikotarpiai laiko. Tačiau tai žymiai sumažino senesnių nei 8000 metų mėginių radioaktyviosios anglies datavimo patikimumą. Tiesiog neturime duomenų apie radioaktyviosios anglies kiekį atmosferoje iki šios datos.

Akseleratoriaus masės spektrometras Arizonos universitete (Tuksonas, Arizona, JAV), pagamintas National Electrostatics Corporation: a – diagrama, b – valdymo pultas ir C¯ jonų šaltinis, c – greitintuvo bakas, d – anglies izotopų detektorius. J.S. nuotr. Burra

Apie instaliacijas.

„Blogi“ rezultatai?

Kai nustatytas „amžius“ skiriasi nuo to, ko tikėtasi, mokslininkai greitai randa priežastį pripažinti pasimatymų rezultatą negaliojančiu. Plačiai paplitę šie užpakaliniai įrodymai rodo, kad radiometrinis pasimatymas turi rimtų problemų. Woodmorappe pateikia šimtus gudrybių, kurių tyrėjai griebiasi bandydami paaiškinti „netinkamas“ amžiaus vertes, pavyzdžių.

Taigi, mokslininkai peržiūrėjo iškastinių liekanų amžių Australopithecus ramidus. 9 Daugumai bazalto mėginių, esančių arčiausiai sluoksnių, kuriuose buvo aptiktos šios fosilijos, buvo nustatytas maždaug 23 milijonų metų argono-argono amžius. Autoriai nusprendė, kad šis skaičius yra „per didelis“, remdamiesi jų supratimu apie fosilijų vietą pasaulinėje evoliucinėje schemoje. Jie pažvelgė į bazaltą, esantį atokiau nuo fosilijų, ir, atrinkę 17 iš 26 mėginių, nustatė priimtiną maksimalų 4,4 milijono metų amžių. Likę devyni mėginiai vėl parodė daug vyresnio amžiaus, tačiau eksperimentuotojai nusprendė, kad tai įvyko dėl uolos užteršimo, ir atmetė šiuos duomenis. Taigi radiometrinius datavimo metodus labai įtakoja mokslo sluoksniuose vyraujanti „ilgųjų epochų“ pasaulėžiūra.

Panaši istorija siejama su primatų kaukolės amžiaus nustatymu (ši kaukolė žinoma kaip KNM-ER 1470 pavyzdys). 10, 11 Iš pradžių buvo gautas 212–230 milijonų metų rezultatas, kuris remiantis fosilijomis, buvo nustatytas neteisingas („tuo metu žmonių nebuvo“), po to buvo bandoma nustatyti vulkaninių uolienų amžių šiame regione. Po kelerių metų, paskelbus kelis skirtingus tyrimų rezultatus, jie „sutarė“ dėl 2,9 mln. Australopithecus ramidus).

Remdamiesi išankstinėmis idėjomis apie žmogaus evoliuciją, mokslininkai negalėjo susitaikyti su mintimi, kad kaukolė 1470 "toks senas". Ištyrę kiaulių fosilijas Afrikoje, antropologai lengvai patikėjo, kad kaukolė 1470 iš tikrųjų daug jaunesnis. Mokslo bendruomenei įsitvirtinus šioje nuomonėje, tolesni uolienų tyrimai dar labiau sumažino šios kaukolės radiometrinį amžių - iki 1,9 milijono metų - ir vėl buvo rasta duomenų, kurie „patvirtino“ kitas numerį. Tai „radiometrinis pasimatymų žaidimas“...

Neteigiame, kad evoliucionistai sumanė visus duomenis pritaikyti sau patogiausiam rezultatui. Žinoma, paprastai taip nėra. Problema kita: visi stebėjimo duomenys turi atitikti moksle dominuojančią paradigmą. Ši paradigma – tiksliau tikėjimas milijonus metų trukusia evoliucija nuo molekulės iki žmogaus – yra taip tvirtai įsišaknijusi galvoje, kad niekas neleidžia sau ja suabejoti; priešingai, jie kalba apie evoliucijos „faktą“. Būtent pagal šią paradigmą turėtų atitinka absoliučiai visus pastebėjimus. Dėl to tyrėjai, kurie visuomenei atrodo „objektyvūs ir nešališki mokslininkai“, nesąmoningai renkasi stebėjimus, kurie atitinka tikėjimą evoliucija.

Mes neturime pamiršti, kad praeitis yra neprieinama normaliai eksperimentiniai tyrimai(šiuo metu atlikta eksperimentų serija). Mokslininkai negali eksperimentuoti su kažkada nutikusiais įvykiais. Matuojamas ne uolienų amžius – matuojamos izotopų koncentracijos ir jas galima išmatuoti labai tiksliai. Tačiau „amžius“ nustatomas atsižvelgiant į praeities prielaidas, kurių neįmanoma įrodyti.

Turime visada atsiminti Dievo žodžius Jobui: „Kur tu buvai, kai padėjau žemės pamatus?(Jobo 38:4).

Tie, kurie susiduria su nerašyta istorija, renka informaciją dabartyje ir taip bando rekonstruoti praeitį. Tuo pačiu metu įrodymų lygis yra daug žemesnis nei empiriniuose moksluose, tokiuose kaip fizika, chemija, molekulinė biologija, fiziologija ir kt.

Viljamas ( Williamsas), radioaktyviųjų elementų transformavimo į specialistą aplinką, nustatė 17 izotopų datavimo metodų trūkumų (remiantis šio datavimo rezultatais buvo paskelbti trys labai garbingi darbai, kurie leido nustatyti maždaug 4,6 mlrd. metų Žemės amžių). 12 Johnas Woodmorappe'as griežtai kritikuoja šiuos pažinčių metodus 8 ir paneigia šimtus su jais susijusių mitų. Jis įtikinamai teigia, kad kelis „gerus“ rezultatus, likusius išfiltravus „blogus“ duomenis, galima nesunkiai paaiškinti laimingu atsitiktinumu.

"Kokio amžiaus jums labiau patinka?"

Radioizotopų laboratorijų siūlomuose klausimynuose paprastai klausiama: „Koks, jūsų nuomone, turėtų būti šio mėginio amžius? Bet koks čia klausimas? Nebūtų to reikalo, jei pasimatymų metodai būtų absoliučiai patikimi ir objektyvūs. Tikriausiai taip yra todėl, kad laboratorijos žino apie neįprastų rezultatų paplitimą, todėl bando išsiaiškinti, kokie „geri“ yra gaunami duomenys.

Radiometrinių datavimo metodų tikrinimas

Jei radiometriniai datavimo metodai iš tiesų galėtų objektyviai nustatyti uolienų amžių, jie taip pat veiktų tais atvejais, kai žinome tikslų amžių; be to, skirtingi metodai duotų nuoseklius rezultatus.

Pasimatymo metodai turi rodyti patikimus rezultatus žinomo amžiaus objektams

Yra nemažai pavyzdžių, kai radiometriniai datavimo metodai neteisingai nustatė uolienų amžių (šis amžius buvo tiksliai žinomas iš anksto). Vienas iš tokių pavyzdžių yra penkių andezito lavos srautų kalio ir argono datavimas iš Ngauruhoe kalno Naujojoje Zelandijoje. Nors buvo žinoma, kad lava vieną kartą tekėjo 1949 m., tris kartus 1954 m., o dar kartą 1975 m., „nustatytas amžius“ svyravo nuo 0,27 iki 3,5 milijono metų.

Tas pats retrospektyvus metodas leido paaiškinti: kai uoliena sukietėjo, joje dėl magmos (išlydytos uolienos) liko „papildomo“ argono. Pasaulietinėje mokslinėje literatūroje pateikiama daug pavyzdžių, kaip argono perteklius lemia „papildomus milijonus metų“ datuojant žinomo istorinio amžiaus uolienas. 14 Argono pertekliaus šaltinis greičiausiai yra viršutinė Žemės mantijos dalis, esanti tiesiai žemiau žemės pluta. Tai visiškai atitinka „jaunosios Žemės“ teoriją - argonas turėjo per mažai laiko, jis tiesiog neturėjo laiko išsiskirti. Bet jei argono perteklius lėmė tokias akivaizdžias uolienų pažinimo klaidas garsus amžiaus, kodėl turėtume pasitikėti tuo pačiu metodu, kai susipažįstame su uolomis, kurių amžius nežinomas?!

Kiti metodai, ypač izochronų naudojimas, apima skirtingas hipotezes apie pradines sąlygas; Tačiau mokslininkai vis labiau įsitikina, kad net tokie „patikimi“ metodai taip pat lemia „blogus“ rezultatus. Čia vėlgi, duomenų pasirinkimas grindžiamas tyrėjo prielaida apie konkrečios veislės amžių.

Daktaras Steve'as Ostinas (Steve'as Austinas), geologas, paėmė bazalto mėginius iš apatinių Didžiojo kanjono sluoksnių ir iš lavos srautų kanjono pakraščiuose. 17 Remiantis evoliucine logika, bazaltas kanjono pakraštyje turėtų būti milijardu metų jaunesnis už bazaltą iš gelmių. Standartinė laboratorinė izotopų analizė, naudojant rubidžio ir stroncio izochrono datavimą, parodė palyginti neseną lavos srautą esant 270 Ma vyresni bazaltas iš Didžiojo kanjono gelmių – kas, žinoma, visiškai neįmanoma!

Metodinės problemos

Iš pradžių Libby idėja buvo pagrįsta šiomis hipotezėmis:

1. 14C susidaro viršutiniuose atmosferos sluoksniuose veikiant kosminiams spinduliams, po to susimaišo atmosferoje ir tampa anglies dioksido dalimi. Be to, 14C procentas atmosferoje yra pastovus ir nepriklauso nuo laiko ar vietos, nepaisant pačios atmosferos nevienalytiškumo ir izotopų irimo.
2. Radioaktyvaus skilimo greitis yra pastovus, matuojamas 5568 metų pusinės eliminacijos periodu (manoma, kad per tą laiką pusė 14C izotopų virsta 14N).
3. Gyvūnų ir augalų organizmai savo kūnus kuria iš atmosferos išgaunamo anglies dioksido, o gyvose ląstelėse yra toks pat procentas 14C izotopo, koks yra atmosferoje.
4. Mirus organizmui, jo ląstelės palieka anglies apykaitos ciklą, tačiau 14C izotopo atomai ir toliau virsta stabilaus 12C izotopo atomais. eksponentinė teisė radioaktyvusis skilimas, leidžiantis apskaičiuoti laiką, kuris praėjo nuo organizmo mirties. Šis laikas vadinamas „radioanglies amžiumi“ (arba trumpiau „RU amžiumi“).

Ši teorija, kaupiant medžiagą, pradėjo turėti priešingų pavyzdžių: neseniai mirusių organizmų analizė kartais duoda labai daug senovės amžius, arba, atvirkščiai, mėginyje yra toks didžiulis izotopo kiekis, kad skaičiavimai duoda neigiamą RU amžių. Kai kurie akivaizdžiai senoviniai objektai turėjo jauną RU amžių (tokie artefaktai buvo paskelbti vėlyvaisiais klastotėmis). Dėl to paaiškėjo, kad RU amžius ne visada sutampa su tikruoju amžiumi tais atvejais, kai galima patikrinti tikrąjį amžių. Tokie faktai kelia pagrįstų abejonių tais atvejais, kai rentgeno metodas naudojamas datuoti nežinomo amžiaus organinius objektus, o rentgeno datavimas negali būti patikrintas. Klaidingo amžiaus nustatymo atvejai paaiškinami šiais gerai žinomais Libby teorijos trūkumais (šiuos ir kitus veiksnius knygoje analizuoja M. M. Postnikovas „Kritinis senovės pasaulio chronologijos tyrimas, 3 tomai“, - M.: Kraft+Lean, 2000, 1 tome, 311-318 p., parašyta 1978 m.):

1. 14C procentinės dalies atmosferoje kintamumas. 14C kiekis priklauso nuo kosminio faktoriaus (saulės spinduliuotės intensyvumo) ir antžeminio faktoriaus („senosios“ anglies patekimo į atmosferą dėl senųjų organinių medžiagų degimo ir irimo, naujų radioaktyvumo šaltinių atsiradimo ir Žemės magnetinio lauko svyravimai). Šio parametro pakeitimas 20% reiškia beveik 2 tūkstančių metų RU amžiaus klaidą.
2. Tolygus 14C pasiskirstymas atmosferoje neįrodytas. Atmosferos maišymosi greitis neatmeta galimybės, kad skirtinguose geografiniuose regionuose gali labai skirtis 14C kiekis.
3. Izotopų radioaktyvaus skilimo greitis negali būti tiksliai nustatytas. Taigi nuo Libby laikų 14C pusinės eliminacijos laikas pagal oficialius žinynus „pasikeitė“ šimtu metų, tai yra pora procentų (tai atitinka RU amžiaus pokytį pusantro šimtas metų). Siūloma, kad pusinės eliminacijos periodo reikšmė labai priklauso (keleto procentų ribose) nuo eksperimentų, kuriais ji nustatoma.
4. Anglies izotopai nėra visiškai lygiaverčiai, ląstelių membranos gali jas naudoti selektyviai: kai kurios sugeria 14C, kai kurios, atvirkščiai, jos vengia. Kadangi 14C procentas yra nereikšmingas (vienas 14C atomas iki 10 milijardų 12C atomų), net ir nedidelis ląstelės izotopinis selektyvumas reiškia didelis pokytis RU-amžius (10 % svyravimas sukelia maždaug 600 metų paklaidą).
5. Po organizmo mirties jo audiniai nebūtinai palieka anglies apykaitą, dalyvaujantys irimo ir difuzijos procesuose.
6. Elemento 14C turinys gali būti nevienodas. Nuo Libby laikų radioaktyviosios anglies fizikai labai tiksliai nustatė izotopų kiekį mėginyje; Jie netgi tvirtina, kad sugeba suskaičiuoti atskirus izotopo atomus. Žinoma, toks skaičiavimas įmanomas tik nedidelei imčiai, tačiau tokiu atveju kyla klausimas – kaip tiksliai ši nedidelė imtis reprezentuoja visą objektą? Kiek vienodas jame yra izotopų? Juk kelių procentų klaidos lemia šimtmečius trunkančius RU amžiaus pokyčius.

Tęsti

Radioaktyviosios anglies datavimas yra besivystantis mokslinis metodas. Tačiau kiekviename jos kūrimo etape mokslininkai besąlygiškai palaikė bendrą jo patikimumą ir nutilo tik atskleidę rimtų įverčių ar paties analizės metodo klaidas. Nereikėtų stebėtis dėl klaidų, atsižvelgiant į kintamųjų, į kuriuos mokslininkas turi atsižvelgti, skaičių: atmosferos svyravimai, foninė spinduliuotė, bakterijų augimas, tarša ir žmogaus klaidos.

Atliekant reprezentatyvius archeologinius tyrimus, radioaktyviosios anglies datavimas išlieka itin svarbus; tai tiesiog reikia įtraukti į kultūrinę ir istorinę perspektyvą. Ar mokslininkas turi teisę atmesti prieštaringus archeologinius įrodymus vien todėl, kad jo anglies datavimas rodo skirtingą amžių? Tai pavojinga. Tiesą sakant, daugelis egiptologų palaikė Libby pasiūlymą, kad chronologija Senoji karalystė parašyta neteisingai, nes tai buvo „moksliškai įrodyta“. Libby iš tikrųjų klydo.

Radioaktyviosios anglies datavimas yra naudingas kaip kitų duomenų papildymas, ir tai yra jo stiprybė. Tačiau kol ateis diena, kai visi kintamieji bus kontroliuojami ir visos klaidos nebus pašalintos, radioaktyviosios anglies datavimas netars galutinio žodžio dėl archeologinių vietovių.
šaltiniai Skyrius iš knygos K. Ham, D. Sarfati, K. Wieland, red. D. Battenas „ATSAKYMŲ KNYGA: pratęsta IR atnaujinta“
Graham Hancock: Dievų pėdsakai. M., 2006. Pp. 692-707.

Įskaitant šias aukščiau aprašytas priežastis, „išnyra“ ir iškyla paslapčių. Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija -

Radioaktyviosios anglies datavimas pakeitė mūsų supratimą apie pastaruosius 50 000 metų. Profesorius Willardas Libby pirmą kartą jį pademonstravo 1949 m., už ką vėliau buvo apdovanotas Nobelio premija.

Pasimatymo būdas

Radioaktyviosios anglies datavimo esmė – palyginti tris skirtingus anglies izotopus. Tam tikro elemento izotopai turi tas pats numeris branduolyje yra protonų, bet skirtingas neutronų skaičius. Tai reiškia, kad nors chemiškai jie yra labai panašūs, tačiau turi skirtingą masę.

Bendra izotopo masė nurodoma skaitiniu indeksu. Nors lengvesni izotopai 12C ir 13C yra stabilūs, sunkiausias izotopas 14C (radiokarbonas) yra radioaktyvus. Jo šerdis yra tokia didelė, kad ji yra nestabili.

Laikui bėgant 14C – radioaktyviosios anglies datavimo pagrindas – skyla į azotą, 14N. Didžioji dalis anglies-14 susidaro viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, kur kosminių spindulių gaminami neutronai reaguoja su 14N atomais.

Tada jis oksiduojamas į 14CO 2, patenka į atmosferą ir susimaišo su 12CO 2 ir 13CO 2. Anglies dioksidą augalai naudoja fotosintezės metu ir iš ten patenka per maisto grandinę. Todėl kiekvienas šios grandinės augalas ir gyvūnas (įskaitant žmones) turės vienodą 14C kiekį, palyginti su 12C atmosferoje (santykis 14C:12C).

Metodo apribojimai

Kai gyvos būtybės miršta, audiniai nebepakeičiami ir išryškėja radioaktyvus 14C skilimas. Po 55 tūkstančių metų 14C suyra tiek, kad jo likučių nebegalima išmatuoti.

Kas yra radioaktyviosios anglies pažinimas? Radioaktyvusis skilimas gali būti naudojamas kaip „laikrodis“, nes jis nepriklauso nuo fizinių (pvz., temperatūros) ir cheminių (pvz., vandens kiekio) sąlygų. Per 5730 metų pusė mėginyje esančio 14C suyra.

Todėl jei yra žinomas santykis 14C:12C mirties momentu ir santykis šiandien, tai galime apskaičiuoti, kiek laiko praėjo. Deja, juos atpažinti nėra taip paprasta.

Radioaktyviosios anglies datavimas: neapibrėžtumas

14C kiekis atmosferoje, taigi ir augaluose bei gyvūnuose, ne visada buvo pastovus. Pavyzdžiui, jis skiriasi priklausomai nuo to, kiek kosminių spindulių pasiekia Žemę. Tai priklauso nuo saulės aktyvumo ir mūsų planetos magnetinio lauko.

Laimei, šiuos mėginių skirtumus galima išmatuoti kitais metodais. Galima apskaičiuoti medžių žiedus ir jų radioaktyviosios anglies kiekio pokyčius. Iš šių duomenų galima sudaryti „kalibravimo kreivę“.

Šiuo metu vyksta jo plėtimo ir tobulinimo darbai. 2008 m. buvo galima sukalibruoti tik radioaktyviosios anglies datas iki 26 000 metų. Šiandien kreivė buvo išplėsta iki 50 000 metų.

Ką galima išmatuoti?

Ne visos medžiagos gali būti datos naudojant šį metodą. Dauguma, jei ne visi, organiniai junginiai leidžia datuoti radioaktyviąja anglimi. Kai kurios neorganinės medžiagos, pavyzdžiui, kriauklių aragonitas, taip pat gali būti datuojamos, nes mineralui sudaryti buvo panaudota anglis-14.

Medžiagos, kurios buvo datuojamos nuo metodo atsiradimo, yra medžio anglis, mediena, šakelės, sėklos, kaulai, kriauklės, oda, durpės, dumblas, dirvožemis, plaukai, keramika, žiedadulkės, sienų tapyba, koralai, kraujo liekanos, audiniai, popierius, pergamentas, derva ir vanduo.

Metalo radioaktyviosios anglies datavimas neįmanomas, jei jame nėra anglies-14. Išimtis yra geležies gaminiai, kurių gamyboje naudojama anglis.

Dvigubas skaičius

Dėl šios komplikacijos radioaktyviosios anglies datos pateikiamos dviem būdais. Nekalibruoti matavimai pateikiami metų skaičiumi iki 1950 m. (BP). Kalibruotos datos taip pat pateikiamos kaip pr. BC, ir po jo, taip pat naudojant calBP vienetą (kalibruotas iki dabar, iki 1950 m.). Tai yra „geriausias tikrojo imties amžiaus įvertinimas“, tačiau būtina turėti galimybę grįžti prie senų duomenų ir juos sukalibruoti, nes nauji tyrimai nuolat atnaujina kalibravimo kreivę.

Kiekis ir kokybė

Antrasis sunkumas – itin mažas 14C paplitimas. Šiuolaikinėje atmosferoje tik 0,0000000001% anglies yra 14C, todėl ją neįtikėtinai sunku išmatuoti ir ji yra itin jautri taršai.

Pirmaisiais metais skilimo produktų radioaktyviosios anglies datavimui reikėjo didžiulių mėginių (pavyzdžiui, pusės žmogaus šlaunikaulio). Daugelyje laboratorijų dabar naudojamas greitintuvo masės spektrometras (AMS), kuris gali aptikti ir išmatuoti įvairių izotopų buvimą, taip pat suskaičiuoti atskirų anglies-14 atomų skaičių.

Šiam metodui reikia mažiau nei 1 g kaulinio audinio, tačiau nedaugelis šalių gali sau leisti daugiau nei vieną ar dvi AMS, kurios kainuoja daugiau nei 500 tūkst. Pavyzdžiui, Australija turi tik 2 tokius instrumentus, kurie gali nustatyti radioaktyviosios anglies datavimą, ir jie yra nepasiekiami daugeliui besivystančių šalių.

Švara yra raktas į tikslumą

Be to, mėginiai turi būti kruopščiai išvalyti nuo anglies teršalų iš klijų ir dirvožemio. Tai ypač svarbu labai senoms medžiagoms. Jei 1% elemento 50 000 metų senumo mėginyje yra iš šiuolaikinio teršalo, jo amžius bus 40 000 metų.

Dėl šios priežasties mokslininkai nuolat kuria naujus efektyvaus medžiagų valymo metodus. Jie gali turėti didelės įtakos rezultatui, gautam naudojant radioaktyviosios anglies datavimą. Metodo tikslumas gerokai išaugo sukūrus naują valymo būdą su aktyvuota anglimi ABOx-SC. Tai leido, pavyzdžiui, atidėti pirmųjų žmonių atvykimo į Australiją datą daugiau nei 10 tūkstančių metų.

Radioaktyviosios anglies pažintys: kritika

Metodas, įrodantis, kad nuo Žemės atsiradimo praėjo daug daugiau nei 10 tūkstančių metų, minimų Biblijoje, ne kartą buvo kritikuojamas kreacionistų. Pavyzdžiui, jie teigia, kad po 50 000 metų mėginiuose neturėtų likti anglies-14, tačiau anglies, naftos ir gamtinių dujų, kurios, kaip manoma, milijonų metų, kiekis turi išmatuojamą šio izotopo kiekį, o tai patvirtina radioaktyviosios anglies datavimas. Matavimo paklaida šiuo atveju yra didesnė už foninę spinduliuotę, kurios laboratorijoje neįmanoma pašalinti. Tai yra, mėginys, kuriame nėra nė vieno radioaktyviosios anglies atomo, parodys 50 tūkstančių metų datą. Tačiau šis faktas nekelia abejonių dėl objektų datavimo ir tikrai nerodo, kad nafta, anglis ir gamtinės dujos yra jaunesni nei šio amžiaus.

Kreacionistai taip pat atkreipia dėmesį į kai kurias radioaktyviosios anglies pažinimo keistenybes. Pavyzdžiui, gėlavandenių moliuskų datavimas nustatė, kad jų amžius yra didesnis nei 2000 metų, o tai, jų nuomone, diskredituoja šį metodą. Tiesą sakant, buvo nustatyta, kad vėžiagyviai didžiąją dalį anglies gauna iš kalkakmenio ir humuso, kuriuose yra labai mažas 14C kiekis, nes šie mineralai yra labai seni ir neturi prieigos prie anglies iš oro. Radioaktyviosios anglies datavimas, kurio tikslumu šiuo atveju galima abejoti, šiaip atitinka tikrovę. Pavyzdžiui, mediena neturi šios problemos, nes augalai anglies gauna tiesiai iš oro, kurioje yra visa 14C dozė.

Kitas argumentas prieš metodą yra tai, kad medžiai per vienerius metus gali suformuoti daugiau nei vieną žiedą. Tai tiesa, tačiau dažniau nutinka taip, kad jie visai nesudaro augimo žiedų. Šerelių pušis, kuri yra daugelio matavimų pagrindas, turi 5 % mažiau žiedų nei tikrasis jos amžius.

Datos nustatymas

Radioaktyviosios anglies datavimas yra ne tik metodas, bet ir jaudinantys atradimai apie mūsų praeitį ir dabartį. Šis metodas leido archeologams išdėstyti radinius chronologine tvarka, nereikalaujant rašytinių įrašų ar monetų.

XIX ir XX amžiaus pradžioje nepaprastai kantrūs ir kruopštūs archeologai susiejo skirtingų geografinių vietovių keramiką ir akmeninius įrankius, ieškodami formos ir rašto panašumų. Tada, pasinaudoję idėja, kad objektų stiliai laikui bėgant vystėsi ir tapo sudėtingesni, jie galėjo juos išdėstyti eilės tvarka.

Taigi dideli kapai su kupolu (žinomi kaip tholos) Graikijoje buvo laikomi panašių konstrukcijų pirmtakais Škotijos Maeshowe saloje. Tai patvirtino idėją, kad klasikinės Graikijos ir Romos civilizacijos buvo visų naujovių centre.

Tačiau radioaktyviosios anglies datavimas atskleidė, kad škotų kapai buvo tūkstančius metų senesni nei graikiški. Šiaurės barbarai sugebėjo kurti sudėtingos struktūros, panašus į klasikinius.

Kiti svarbūs projektai buvo Turino drobulės priskyrimas viduramžių laikotarpiui, Negyvosios jūros ritinių datavimas Kristaus laiku ir šiek tiek prieštaringas Šovė urvo paveikslų periodizavimas – 38 000 calBP (apie 32 000 BP), tūkstančiais metų anksčiau nei tikėtasi. .

Radioaktyviosios anglies datavimas taip pat buvo naudojamas nustatant mamutų išnykimo laiką ir prisidėjo prie diskusijų, ar šiuolaikiniai žmonės ir neandertaliečiai susitiko, ar ne.

14C izotopas naudojamas ne tik amžiui nustatyti. Radioaktyviosios anglies datavimas leidžia ištirti vandenyno cirkuliaciją ir atsekti narkotikų judėjimą visame kūne, tačiau tai yra kito straipsnio tema.

Radioaktyviosios anglies metodas absoliučiam amžiui nustatyti

Kvartero indėliai

Radiokarboninio metodo esmė tokia: kosminiai spinduliai bombarduoja azoto branduolius (N 14) neutronais. Tai darydami jie išmuša protonus iš azoto. Dėl to iš azoto susidaro radioaktyvioji anglis C14 (susidaro sunkus anglies izotopas, kurio atominė masė yra 14). Tai vyksta pagal šią formulę:

N14+ n ® C14 + P

n – neutronas

P – protonas

Radioaktyvioji anglis C14 (radiokarbonas) gali suirti. Dėl skilimo radioaktyvioji anglis C14 virsta įprastu azotu N14. C14 skilimas įvyksta dalelei (elektronui - e) išmetant iš branduolio. Tai vyksta pagal šią formulę:

Radioaktyviosios anglies C14 pusinės eliminacijos laikas ("gyvenimo laikas") yra T=5568 +-30 metų. Radioaktyviosios anglies (C14) ir paprastosios anglies (C12) santykis atmosferos anglies dvideginyje yra pastovus.

Šis C14/C12 santykis stebimas ir gyvuose organizmuose (gyvūnuose ir augaluose). Taip atsitinka todėl, kad jie nuolat sugeria anglį iš atmosferos. Tokiu atveju augalai ją pasisavina tiesiogiai iš oro (fotosintezė), o gyvūnai anglį pasisavina valgydami augalus.

Nugaišus augalui ar gyvūnui, medžiagų apykaitos procesas negyvose organinėse medžiagose sustoja. Dėl to radioaktyvioji anglis nustoja patekti į gyvus organizmus (gali patekti tik organizmo gyvavimo metu medžiagų apykaitos periodu). Nuo šio momento (po gyvūno ar augalo mirties) prasideda radioaktyviosios anglies irimas. Dėl to jo kiekis palaipsniui mažėja tiek palaidotuose augaluose, tiek užkastuose gyvūnuose. Jei gyvame organizme radioaktyviosios anglies (C14) kiekį laikysime 100%, tai laikui bėgant jis sumažės taip (pavyzdžiui):

C14 mirties data

Tokiu būdu nustačius C14 kiekį bet kuriame paleontologiniame objekte, galima spręsti, kiek metų praėjo nuo gyvūnų ir augalų mirties.

Remiantis radioaktyvia anglimi, nuosėdų amžius nustatomas gana tiksliai, ne daugiau kaip 30 tūkstančių metų, t.y. holoceno ir iš dalies viršutinio pleistoceno klodų amžius. Senesnių (vidutinio ir žemesniojo pleistoceno) telkinių amžius nustatomas jonų ir kitais radioaktyviais metodais. Taip yra dėl to, kad kai nuosėdoms yra daugiau nei 30 tūkstančių metų, organinėje medžiagoje radioaktyviosios anglies lieka labai mažai ir jos kiekis negali būti tiksliai nustatytas. Tačiau naudojant sudėtingesnį metodą, galima nustatyti indėlių amžių iki 40-45 tūkst.

Radiokarboninio metodo vertė slypi tame, kad jo pagalba galima nustatyti ne tik gerai išsilaikiusių organinių liekanų, bet ir jų fragmentų, kurių paleontologiškai nenustatyti, amžių.

Norint nustatyti nuosėdų amžių, iš šių nuosėdų paimtos organinės medžiagos yra veikiamos tam tikro cheminis apdorojimas. Tada skaičiuojami radioaktyviosios medžiagos skilimo impulsai. Tai atliekama naudojant Geigerio skaitiklį.

Karbonatų anglis netinkama datuoti radioaktyviosios anglies metodu. Jis pašalinamas ištirpinant mėginį druskos rūgštyje. Vadinasi, kalkingų lukštų mėginiai šiam metodui dažniausiai netinka. Karbonatais užteršti gyvulių kaulai ir mediena turi būti apdorojami druskos rūgštis karbonatams pašalinti.

Šiam metodui tinkamiausi tyrimo objektai:

1. Anglis - (mėginio svoris 30-90 g);

2. Sausos medienos ir kitų augalų liekanos - (60 g);

3. Sausos durpės, oda, plaukai, kanopos, nagai - (150-300 g);

4. Gyvūnų ragai - (500-2200 g).

Imdami mėginius, jie vadovaujasi šiomis nuostatomis:

1) mėginio svoris lauke imamas bent du kartus be to, kuris reikalingas analizei (žr. aukščiau).

2) Mėginiai imami iš ką tik išvalytų atodangų. Tada jie supakuojami į aliuminio arba alavo foliją arba skardines dėžutes.

Radioaktyviosios anglies datavimas naudojamas tiriant žemyninių nuosėdų amžių. Jonų metodas naudojamas šiuolaikiniuose vandenynuose nuosėdų kaupimosi greičiui nustatyti.

Radioaktyviosios anglies datavimas yra:

Radioaktyviosios anglies analizė- fizinis biologinių liekanų, biologinės kilmės objektų ir medžiagų datavimo metodas, matuojant radioaktyvaus izotopo 14C kiekį medžiagoje, palyginti su stabiliais anglies izotopais. 1946 m. ​​pasiūlė Willardas Libby (Nobelio chemijos premija, 1960).

Fiziniai pagrindai

Anglies, kuri yra viena iš pagrindinių biologinių organizmų sudedamųjų dalių, žemės atmosferoje yra stabilių izotopų 12C ir 13C bei radioaktyviųjų 14C pavidalu. 14C izotopas atmosferoje nuolat susidaro veikiamas radiacijos (daugiausia kosminių spindulių, bet ir spinduliuotės iš žemiškieji šaltiniai Tas pats). Radioaktyviųjų ir stabilių anglies izotopų santykis atmosferoje ir biosferoje tuo pačiu metu toje pačioje vietoje yra vienodas, nes visi gyvi organizmai nuolat dalyvauja anglies apykaitoje ir gauna anglį iš aplinkos, o izotopus – dėl savo cheminių medžiagų. neatskiriamumas, beveik vienodai dalyvauja biocheminiuose procesuose. Gyvame organizme specifinis 14C aktyvumas yra maždaug 0,3 skilimo per sekundę vienam gramui anglies, o tai atitinka 14C izotopų kiekį apie 10–10%.

Kūnui mirus, sustoja anglies apykaita. Po to išsaugomi stabilūs izotopai, o radioaktyvusis (14C) patiria beta skilimą, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 5568 ± 30 metų (naujais atnaujintais duomenimis - 5730 ± 40 metų), todėl jo kiekis palaikų liekanose palaipsniui mažėja. . Žinant pradinį izotopų kiekio organizme santykį ir išmatavus esamą jų santykį biologinėje medžiagoje, galima nustatyti, kiek anglies-14 suiro, ir taip nustatyti laiką, praėjusį nuo organizmo mirties.

Taikymas

Amžiui nustatyti iš tiriamo mėginio fragmento išskiriama anglis (deginant fragmentą), išmatuojamas išsiskiriančios anglies radioaktyvumas ir pagal tai nustatomas izotopų santykis, kuris parodo mėginio amžių. Aktyvumui matuoti naudojamas anglies mėginys paprastai įleidžiamas į dujas, kurios užpildo proporcingą skaitiklį, arba į skysčio scintiliatorių. Pastaruoju metu labai mažam 14C kiekiui ir (arba) labai mažoms mėginių masėms (keliems mg) buvo naudojama greitintuvo masės spektrometrija, skirta tiesiogiai nustatyti 14C kiekį. Didžiausias mėginio amžius, kurį galima nustatyti radioaktyviosios anglies datavimu, yra apie 60 000 metų, t. y. apie 10 14C pusėjimo trukmės. Per šį laiką 14C kiekis sumažėja apie 1000 kartų (apie 1 skilimas per valandą vienam gramui anglies).

Matuoti objekto amžių radioaktyviosios anglies metodu galima tik tada, kai jo egzistavimo metu nebuvo pažeistas izotopų santykis mėginyje, tai yra, mėginys nebuvo užterštas vėlesnio ar vėlesnio laikotarpio anglies turinčiomis medžiagomis. ankstyva kilmė, radioaktyviųjų medžiagų ir nebuvo veikiamas stiprių spinduliuotės šaltinių. Tokių užterštų mėginių amžiaus nustatymas gali sukelti didelių klaidų. Pavyzdžiui, aprašomas atvejis, kai bandomasis analizės dieną nuskintos žolės nustatymas davė milijonų metų amžių dėl to, kad žolė buvo nuskinta vejoje šalia greitkelio, kuriame nuolat intensyvus eismas. pasirodė esąs stipriai užterštas „iškastiniu“ anglimi iš išmetamųjų dujų (degintų naftos produktų). Per dešimtmečius nuo metodo sukūrimo buvo sukaupta didelė patirtis identifikuojant teršalus ir valant nuo jų mėginius. Šiuo metu manoma, kad metodo klaida svyruoja nuo septyniasdešimties iki trijų šimtų metų.

Vienas žinomiausių radioaktyviosios anglies metodo panaudojimo atvejų yra Turino drobulės (krikščioniškos šventovės, kurioje tariamai yra nukryžiuoto Kristaus kūno pėdsakų) fragmentų tyrimas, atliktas 1988 m., vienu metu keliose laboratorijose, naudojant aklą. metodas. Radioaktyviosios anglies analizė leido drobulę datuoti XI-XIII a.

Kalibravimas

Pirminės Libby prielaidos, kuriomis buvo grindžiama metodo idėja, buvo ta, kad anglies izotopų santykis atmosferoje nesikeičia laike ir erdvėje, o izotopų kiekis gyvuose organizmuose tiksliai atitinka. dabartinė būklė atmosfera. Dabar tvirtai nustatyta, kad su visomis šiomis prielaidomis galima sutikti tik apytiksliai. 14C izotopo kiekis priklauso nuo radiacijos situacijos, kuri kinta laike dėl kosminių spindulių lygio ir saulės aktyvumo svyravimų, o erdvėje – dėl netolygaus pasiskirstymo. radioaktyviosios medžiagosŽemės paviršiuje ir su radioaktyviomis medžiagomis susiję įvykiai (pavyzdžiui, šiuo metu vis dar prisideda 14C izotopo susidarymas radioaktyviosios medžiagos vidurio atmosferos branduolinių ginklų bandymų metu susiformavusios ir išsklaidytos). Pastaraisiais dešimtmečiais dėl iškastinio kuro deginimo, kuriame 14C praktiškai nėra, šio izotopo kiekis atmosferoje mažėja. Taigi, priėmus tam tikrą izotopų santykį kaip pastovų, gali atsirasti didelių klaidų (tūkstantmečių eilės). Be to, tyrimais įrodyta, kad kai kurie gyvuose organizmuose vykstantys procesai lemia per didelį anglies radioaktyvaus izotopo kaupimąsi, o tai sutrikdo natūralų izotopų santykį. Supratimas apie procesus, susijusius su anglies apykaita gamtoje ir šių procesų įtaka izotopų santykiui biologiniuose objektuose, buvo pasiektas ne iš karto.

Todėl prieš 30–40 metų padarytos radioaktyviosios anglies datos dažnai pasirodydavo labai netikslios. Visų pirma, tuo metu atliktas metodo bandymas su gyvais kelių tūkstančių metų senumo medžiais parodė didelius nuokrypius vyresniems nei 1000 metų medienos mėginiams.

Šiuo metu už teisingas pritaikymas Metodas buvo kruopščiai kalibruotas, atsižvelgiant į izotopų santykio pokyčius įvairiems epochams ir geografiniams regionams, taip pat į radioaktyviųjų izotopų kaupimosi gyvose būtybėse ir augaluose specifiką. Metodui kalibruoti naudojamas objektų, kurių absoliutus datavimas žinomas, izotopų santykio nustatymas. Vienas iš kalibravimo duomenų šaltinių yra dendrochronologija. Taip pat buvo lyginamas mėginių amžiaus nustatymas radioaktyviosios anglies metodu su kitų izotopų datavimo metodų rezultatais. Standartinė kreivė, naudojama bandinio išmatuotam radioaktyviosios anglies amžiui konvertuoti į absoliutų amžių, pateikta čia: .

Galima teigti, kad jos moderni forma per istorinį intervalą (nuo dešimčių metų iki 60-70 tūkst. metų praeityje) radioaktyviosios anglies metodą galima laikyti gana patikimu ir kokybiškai kalibruotu nepriklausomu biologinės kilmės objektų datavimo metodu.

Metodo kritika

Nepaisant to, kad radioaktyviosios anglies datavimas jau seniai buvo dalis mokslinė praktika ir yra gana plačiai naudojamas, išsakoma ir šio metodo kritika, kvestionuojanti tiek atskirus jo taikymo atvejus, tiek teoriniai pagrindai metodas kaip visuma. Paprastai radioaktyviosios anglies metodą kritikuoja kreacionizmo šalininkai. Nauja chronologija"ir kitos teorijos, kurių nepripažįsta mokslo bendruomenė. Pagrindiniai prieštaravimai dėl radioaktyviosios anglies datos pateikiami straipsnyje Gamtos mokslo metodų kritika Fomenko „Naujoje chronologijoje“. Dažnai radioaktyviosios anglies datavimo kritika grindžiama septintojo dešimtmečio metodikos padėtimi, kai metodas dar nebuvo patikimai sukalibruotas.

Taip pat žr

• Optinės pažintys
• Termoliuminescencijos pažintys

Nuorodos

• V. Levčenko. Radioaktyvioji anglis ir absoliuti chronologija: pastabos šia tema.
• V.A. Dergačiovas. Radiokarboninis chronometras.

Radioizotopų pažintys

Radioizotopas arba radiometrinė pažintis- amžiaus nustatymo metodas įvairių objektų, kuriose yra bet koks radioaktyvus izotopas. Jis pagrįstas nustatymu, kokia šio izotopo dalis suiro per mėginio gyvavimo laiką. Iš šios vertės, žinant tam tikro izotopo pusėjimo trukmę, galima apskaičiuoti mėginio amžių.

Radioizotopų datavimas plačiai naudojamas geologijoje, paleontologijoje, archeologijoje ir kituose moksluose. Tai yra beveik visų absoliučių įvairių Žemės istorijos įvykių datavimo šaltinis. Iki jo atsiradimo buvo galimas tik santykinis pasimatymas – privalomas tam tikras geologijos epochai, laikotarpiai, laikai ir pan., kurių trukmė nebuvo žinoma.

Skirtingi radioizotopų datavimo metodai naudoja skirtingus skirtingų elementų izotopus. Kadangi jie labai skiriasi cheminėmis savybėmis (taigi ir jų kiekiu įvairiose geologinėse ir biologinėse medžiagose bei elgsena geocheminiuose ciklus), taip pat jų pusėjimo trukmės, skirtingų metodų pritaikymo diapazonas skiriasi. Kiekvienas metodas taikomas tik tam tikroms medžiagoms ir tam tikram amžiaus intervalui. Garsiausi radioizotopų datavimo metodai yra radioaktyviosios anglies, kalio-argono (modifikacijos - argono-argono), kalio-kalcio, urano-švino ir torio-švino metodai. Taip pat nustatyti uolienų, helio, geologinį amžių (remiantis helio-4 kaupimu iš alfa aktyviųjų natūralūs izotopai), rubidžio-stroncio, samario-neodimio, renio-osmio, liutecio-hafnio metodais. Be to, naudojami nepusiausvyriniai datavimo metodai, pagrįsti izotopų pusiausvyros sutrikimu natūraliose radioaktyviosiose serijose, ypač jono, jonio-protaktinio, urano izotopų metodai ir švino-210 metodas. Taip pat yra metodų, pagrįstų pokyčių kaupimu fizines savybes apšvitinamas mineralas: trasos datavimo metodas ir termoliuminescencinis metodas.

Istorija

Radioizotopų datavimo idėją pasiūlė Ernestas Rutherfordas 1904 m., praėjus 8 metams po to, kai Henri Becquerel atrado radioaktyvumą. Tuo pačiu metu jis pirmą kartą bandė nustatyti mineralo amžių pagal urano ir helio kiekį [Comm. 1]. Vos po 2 metų, 1907 m., Jeilio universiteto radiochemikas Bertramas Boltwoodas paskelbė pirmuosius daugelio urano rūdos mėginių datavimą su uranu ir gavo amžiaus vertes nuo 410 iki 2200 milijonų metų. Rezultatas buvo reikšmingas: jis parodė, kad Žemės amžius buvo daug kartų didesnis nei 20–40 milijonų metų, kuriuos dešimt metų anksčiau įvertino Williamas Thomsonas, remiantis planetos aušinimo greičiu. Tačiau tuo metu nebuvo žinoma apie dalies švino susidarymą dėl torio skilimo ir net apie izotopų egzistavimą, todėl Boltvudo skaičiavimai dažniausiai buvo pervertinami dešimtimis procentų, kartais beveik dvigubai.

Vėlesniais metais buvo intensyviai plėtojama branduolinė fizika ir tobulinama technologija, kurios dėka iki XX amžiaus vidurio buvo pasiektas geras radioizotopų datavimo tikslumas. Tam ypač padėjo išrastas masės spektrometras. 1949 m. Willardas Libby sukūrė radioaktyviosios anglies datavimą ir įrodė jo naudingumą žinomo amžiaus (nuo 1400 iki 4600 metų) medienos pavyzdžiuose, už kuriuos 1960 m. gavo Nobelio chemijos premiją.

Fiziniai pagrindai

Bet kurio radioaktyvaus izotopo kiekis laikui bėgant mažėja pagal eksponentinį dėsnį (radioaktyvaus skilimo dėsnį):

N (t) N 0 = e − λ t (\displaystyle (\frac (N(t))(N_(0)))=e^(-\lambda t)) ,

N 0 (\displaystyle N_(0)) - atomų skaičius pradiniu momentu, N (t) (\displaystyle N(t)) - atomų skaičius po laiko t (\displaystyle t) , λ (\displaystyle \lambda ) – skilimo konstanta.

Taigi kiekvienas izotopas turi griežtai apibrėžtą pusėjimo trukmę – laiką, per kurį jo kiekis sumažėja perpus. Pusinės eliminacijos laikas T 1/2 (\displaystyle T_(1/2)) yra susijęs su skilimo konstanta taip:

T 1/2 = ln⁡ 2 λ (\displaystyle T_(1/2)=(\frac (\ln 2)(\lambda )))

Tada santykį N (t) N 0 (\displaystyle (\frac (N(t)))(N_(0)))) galime išreikšti pusinės eliminacijos periodu:

N (t) N 0 = 2 − t / T 1 / 2 (\displaystyle (\frac (N(t)))(N_(0)))=2^(-t/T_(1/2)))

Pagal tai, kiek radioaktyvaus izotopo suskyla per tam tikrą laikotarpį, galime apskaičiuoti šį laiką:

T = − T 1/2 log 2 ⁡ N (t) N 0 (\displaystyle t=-T_(1/2)\log _(2)(\frac (N(t))(N_(0))) )

Pusinės eliminacijos laikas nepriklauso nuo temperatūros, slėgio, cheminės aplinkos ar elektromagnetinių laukų intensyvumo. Vienintelė žinoma išimtis susijusi su tais izotopais, kurie skyla elektronų gaudymo būdu: jų skilimo greitis priklauso nuo elektronų tankio branduolio srityje. Tai, pavyzdžiui, berilis-7, stroncis-85 ir cirkonis-89. Tokiems radioizotopams skilimo greitis priklauso nuo atomo jonizacijos laipsnio; taip pat yra silpna priklausomybė nuo slėgio ir temperatūros. Tai nėra didelė radioizotopų pažinimo problema.

Sunkumų šaltiniai

Pagrindiniai radioizotopų datavimo sunkumų šaltiniai yra medžiagų apykaita tarp tiriamo objekto ir aplinkos, kuri galėjo įvykti po objekto susidarymo, ir pradinės izotopinės bei elementinės sudėties neapibrėžtumas. Jei objekto susidarymo metu jame jau buvo tam tikras kiekis dukterinio izotopo, apskaičiuotas amžius gali būti pervertintas, o jei dukterinis izotopas vėliau paliko objektą, jis gali būti neįvertintas. Radioaktyviosios anglies metodui svarbu, kad anglies izotopų santykis pradiniu momentu nebūtų sutrikdytas, nes skilimo produkto - 14N - kiekis negali būti žinomas (jis niekuo nesiskiria nuo įprasto azoto), o amžius gali būti tik turi būti nustatytas remiantis pirminio izotopo nesuirusios frakcijos matavimais. Todėl būtina tikslus tyrimas tiriamo objekto istorija dėl galimo medžiagų mainų su aplinka ir galimi izotopinės sudėties ypatumai.

Isochron metodas

Izochrono metodas padeda išspręsti problemas, susijusias su tėvų ar dukterinių izotopo pridėjimu ar praradimu. Jis veikia nepriklausomai nuo pradinio dukterinio izotopo kiekio ir leidžia nustatyti, ar objekto istorijoje įvyko medžiagų mainai su aplinka.

Šis metodas pagrįstas duomenų palyginimu apie skirtingus to paties geologinio objekto mėginius, kurie akivaizdžiai yra to paties amžiaus, tačiau skiriasi elementine sudėtimi (taigi ir pirminio radionuklido kiekiu). Kiekvieno elemento izotopinė sudėtis pradiniu momentu visuose mėginiuose turi būti vienoda. Be to, šiuose mėginiuose kartu su dukteriniu izotopu turi būti ir kito to paties elemento izotopo. Mėginiai gali būti skirtingi mineralai iš tos pačios uolienos arba skirtingos to paties geologinio kūno dalys.

Tada kiekvienam pavyzdžiui atliekami šie veiksmai:

D 0 + Δ M E 0 = Δ M M 0 − Δ M (M 0 − Δ M E 0) + D 0 E 0 (\displaystyle (D_(0)+\Delta (M) \over E_(0))=(\ Delta (M) \virš M_(0)-\Delta (M))\kairė((M_(0)-\Delta (M) \virš E_(0))\dešinė)+(D_(0) \virš E_ (0))) ,

D 0 (\displaystyle D_(0)) - dukterinio izotopo koncentracija pradiniu momentu, E 0 (\displaystyle E_(0)) - to paties elemento neradiogeninio izotopo koncentracija (nekinta), M 0 (\displaystyle M_(0)) yra pirminio izotopo koncentracija pradiniu momentu, Δ M (\displaystyle \Delta (M)) yra pirminio izotopo kiekis, kuris subyrėjo per laiką t (\displaystyle t) ( matavimų metu).

Lengva patikrinti šio ryšio pagrįstumą, sumažinant dešinėje pusėje.

Antrinio izotopo koncentracija matavimų metu bus D t = D 0 + Δ M (\displaystyle D_(t)=D_(0)+\Delta (M)), o pirminio izotopo koncentracija M t = M 0 − Δ M (\displaystyle M_ (t)=M_(0)-\Delta (M)) . Tada:

D t E 0 = Δ M M 0 − Δ M (M t E 0) + D 0 E 0 (\rodymo stilius (D_(t) \virš E_(0))=(\Delta (M) \virš M_(0) -\Delta (M))\kairė((M_(t) \virš E_(0))\dešinė)+(D_(0) \virš E_(0)))

Santykius D t E 0 (\displaystyle D_(t) \over E_(0)) ir M t E 0 (\displaystyle (M_(t) \over E_(0))) galima išmatuoti. Po to sudaromas grafikas, kuriame šios reikšmės brėžiamos atitinkamai išilgai ordinačių ir abscisių.

Jei mėginių istorijoje nebuvo medžiagų mainų su aplinka, tai atitinkami šio grafiko taškai patenka į tiesią liniją, nes koeficientas Δ M M 0 − Δ M (\displaystyle (\Delta (M) \over M_(0)-\ Delta (M))) ir terminas D 0 E 0 (\displaystyle (D_(0) \over E_(0))) yra vienodi visiems pavyzdžiams (ir šie pavyzdžiai skiriasi tik pradiniu pirminio izotopo kiekis). Ši linija vadinama izochronu. Kuo didesnis izochrono nuolydis, tuo didesnis tiriamo objekto amžius. Jei objekto istorijoje įvyko medžiagų mainai, taškai nėra toje pačioje tiesėje ir tai rodo, kad šiuo atveju amžiaus nustatymas yra nepatikimas.

Izochrono metodas naudojamas įvairiuose radioizotopų datavimo metoduose, tokiuose kaip rubidžio-stroncio, samario-neodimio ir urano-švino.

Uždarymo temperatūra

Jei mineralas, kurio kristalinė gardelė nelaiko dukterinio nuklido, yra pakankamai stipriai kaitinama, šis nuklidas išsisklaidys į išorę. Taigi „radioizotopų laikrodis“ nustatomas iš naujo: laikas, praėjęs nuo šio momento, gaunamas atlikus radioizotopų datavimą. Atvėsus žemiau tam tikros temperatūros, tam tikro nuklido difuzija sustoja: mineralas šio nuklido atžvilgiu tampa uždara sistema. Temperatūra, kurioje tai vyksta, vadinama uždarymo temperatūra.

Skirtingų mineralų ir skirtingų elementų uždarymo temperatūra labai skiriasi. Pavyzdžiui, biotitas pradeda pastebimai netekti argono kaitinant iki 280±40 °C, o cirkonis netenka švino esant aukštesnei nei 950–1000 °C temperatūrai.

Radioizotopų datavimo metodai

Naudojami skirtingi radioizotopų metodai, kurie tinka skirtingoms medžiagoms, skirtingiems amžiaus intervalams ir turi skirtingą tikslumą.

Urano-švino metodas

Urano švino metodas yra vienas iš seniausių ir geriausiai išvystytų radioizotopų datavimo metodų. geras pasirodymas, patikimiausias šimtų milijonų metų senumo mėginių metodas. Leidžia gauti 0,1% ir dar geresnį tikslumą. Galima nustatyti tiek pavyzdžius, kurie yra artimi Žemei, ir jaunesnius nei milijono metų mėginius. Didesnis patikimumas ir tikslumas pasiekiamas naudojant du urano izotopus, kurių skilimo grandinės baigiasi skirtingais švino izotopais, taip pat dėl ​​kai kurių cirkonio, mineralo, dažniausiai naudojamo urano ir švino datavimui, savybių.

Naudojamos šios transformacijos:

Kartais, be jų, naudojamas torio-232 skilimas ( urano-torio-švino metodas):

Visos šios transformacijos vyksta daugeliu etapų, tačiau tarpiniai nuklidai suyra daug greičiau nei pirminiai nuklidai.

Datavimui urano-švino metodu dažniausiai naudojamas cirkonis (ZrSiO 4); kai kuriais atvejais - monazitas, titanitas, baddeleyitas; rečiau daug kitų medžiagų, įskaitant apatitą, kalcitą, aragonitą, opalą ir uolienas, susidedančias iš įvairių mineralų mišinio. Cirkonas pasižymi dideliu stiprumu, atsparumu cheminiam poveikiui, aukšta uždarymo temperatūra ir yra plačiai paplitęs magminėse uolienose. Uranas lengvai įtraukiamas į jo kristalinę gardelę, o švinas – ne, todėl visas cirkonyje esantis švinas paprastai gali būti laikomas radiogenišku. Jei reikia, neradiogeninio švino kiekį galima apskaičiuoti iš švino-204 kiekio, kuris nesusidaro irstant urano izotopams.

Naudojant du urano izotopus, skylančius į skirtingus švino izotopus, galima nustatyti objekto amžių, net jei jis netenka dalies švino (pavyzdžiui, dėl metamorfizmo). Be to, galima nustatyti šio metamorfinio įvykio amžių.

Švino-švino metodas

Švino ir švino metodas dažniausiai naudojamas mėginių, susidedančių iš mineralų mišinio, amžiui nustatyti (jo pranašumas tokiais atvejais prieš urano ir švino metodą yra dėl didelio urano mobilumo). Šis metodas puikiai tinka meteoritų datavimui, taip pat antžeminėms uolienoms, kurios neseniai patyrė urano praradimą. Jis pagrįstas matavimu trijų turinysšvino izotopai: 206Pb (susidaro skilus 238U), 207Pb (susidaro skilus 235U) ir 204Pb (neradiogeninis).

Švino izotopų koncentracijų santykio pokytis laikui bėgant gaunamas iš sekančios lygtys:

[ 207 P b ] t = [ 207 P b ] 0 + [ 235 U ] 0 (e λ 235 t − 1) (\displaystyle (\left[^(207)\mathrm (Pb) \right]_(t)) )=(\left[^(207)\mathrm (Pb) \right]_(0))+(\left[^(235)\matehrm (U) \right]_(0))(\left(() e^(\lambda _(235)t)-1)\right))) [ 206 P b ] t = [ 206 P b ] 0 + [ 238 U ] 0 (e λ 238 t − 1) (\displaystyle ( \left[^(206)\mathrm (Pb) \right]_(t))=(\left[^(206)\mathrm (Pb) \right]_(0))+(\left[^(238) )\mathrm (U) \right]_(0))(\left((e^(\lambda _(238)t)-1)\right))) ,

kur indeksas t (\displaystyle t) reiškia izotopo koncentraciją matavimo metu, o indeksas 0 (\displaystyle 0) – pradiniu momentu.

Patogu naudoti ne pačias koncentracijas, o jų santykius su neradiogeninio izotopo 204Pb koncentracija.
Praleidžiant laužtinius skliaustus:

(207 P b 204 P b) t = (207 P b 204 P b) 0 + (235 U 204 P b) (e λ 235 t − 1) (\displaystyle (\left((\frac (^(207)) \mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(t))=(\left((\frac (^(207)\mathrm (Pb) ))(^(204) \mathrm (Pb) ))\right)_(0))+(\left((\frac (^(235)\mathrm (U) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)) (\left((e^(\lambda _(235)t)-1)\right))) (206 P b 204 P b) t = (206 P b 204 P b) 0 + (238 U 204 P b) ) (e λ 238 t − 1) (\displaystyle (\left((\frac (^(206)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(t)) =(\left((\frac (^(206)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(0))+(\left((\frac (^() 238)\mathrm (U) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right))(\left((e^(\lambda _(238)t)-1)\right)))

Pirmąją iš šių lygčių padalijus iš antrosios ir atsižvelgiant į tai, kad šiuolaikinis pirminio urano izotopų 238U/235U koncentracijų santykis yra beveik vienodas visiems geologiniams objektams (priimta vertė 137,88), [Comm. 2] gauname:

(207 P b 204 P b) t − (207 P b 204 P b) 0 (206 P b 204 P b) t − (206 P b 204 P b) 0 = (1 137 , 88) (e λ 235 t − 1 e λ 238 t − 1) (\displaystyle (\frac (\left((\frac (^(207)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_( t)-\left((\frac (^(207)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(0))(\left((\frac (^()) 206)\mathrm (Pb) )(^(204)\mathrm (Pb) ))\right)_(t)-\left((\frac (^(206)\mathrm (Pb) )(^(204) \mathrm (Pb) ))\right)_(0)))=(\left((\frac (1)(137.88))\right))(\left((\frac (e^(\lambda _() 235)t)-1)(e^(\lambda _(238)t)-1))\right)))

Toliau sudaromas grafikas su santykiais 207Pb/204Pb ir 206Pb/204Pb išilgai ašių. Šiame grafike taškai, atitinkantys mėginius su skirtingu pradiniu U/Pb santykiu, išsirikiuos išilgai tiesės (izohronės), kurios nuolydis rodo imties amžių.

Švino ir švino metodas buvo naudojamas saulės sistemos planetų susidarymo laikui (tai yra Žemės amžiui) nustatyti. Pirmą kartą tai padarė Claire Cameron Patterson 1956 m., tirdama įvairių tipų meteoritus. Skirtingi meteoritai turi skirtingas U/Pb reikšmes, o tai leidžia sukurti izochroną, kadangi tai yra planetezimalių fragmentai, patyrę gravitacinę diferenciaciją. Paaiškėjo, kad šiame izochrone taip pat yra taškas, atspindintis vidutinį švino izotopų santykį Žemėje. Dabartinis Žemės amžius yra 4,54 ± 0,05 milijardo metų.

Kalio-argono metodas

Šis metodas naudoja 40K izotopo skilimą, kuris yra 0,012% natūralaus kalio. Jis suyra daugiausia dviem būdais [Comm. 3]:

• β-skilimas (tikimybė 89,28(13), dalinis pusinės eliminacijos laikas [4 kom.] 1,398 mlrd. metų):

• elektronų gaudymas (tikimybė 10,72(13), dalinis pusinės eliminacijos laikas 11,64 mlrd. metų):

40K pusinės eliminacijos laikas, atsižvelgiant į abu skilimo kelius, yra 1,248 (3) milijardo metų. Tai leidžia datuoti tiek pavyzdžius, kurių amžius yra lygus Žemės amžiui, ir mėginius, kurių amžius yra šimtai, o kartais ir dešimtys tūkstančių metų.

Kalis yra 7-as pagal gausumą elementas žemės plutoje, o daugelyje magminių ir nuosėdinių uolienų yra daug šio elemento. Jame esanti 40K izotopo dalis yra pastovi su geru tikslumu. Kalio-argono datavimui, įvairūs žėručiai, sukietėjusi lava, lauko špatai, molio mineralai, taip pat daug kitų mineralų ir uolienų. Sustingusi lava tinka ir paleomagnetiniams tyrimams. Todėl kalio-argono metodas (tiksliau, jo versija - argono-argono metodas) yra pagrindinis geomagnetinio poliškumo skalės kalibravimo metodas.

Pagrindinis kalio-40 skilimo produktas – 40Ca – niekuo nesiskiria nuo įprasto (neradiogeninio) kalcio-40, kurio paprastai gausu tiriamose uolienose. Todėl dažniausiai analizuojamas kito dukterinio izotopo 40Ar kiekis. Kadangi argonas yra inertinės dujos, jis lengvai išgaruoja iš uolienų, kai įkaista iki kelių šimtų laipsnių. Atitinkamai, kalio ir argono datavimas rodo paskutinio mėginio kaitinimo iki tokios temperatūros laiką.

Pagrindinė problema dėl kalio-argono pažinčių, kaip ir kitų radioizotopiniai metodai, - medžiagų mainai su aplinka ir sunkumai nustatant pradinę mėginio sudėtį. Svarbu, kad mėginyje iš pradžių nebūtų argono, o vėliau jo neprarastų ir nebūtų užterštas atmosferos argonu. Šį užterštumą galima pataisyti remiantis tuo, kad atmosferos argone, be 40Ar, yra dar vienas izotopas (36Ar), tačiau dėl nedidelio jo kiekio (1/295 viso argono) tikslumas ši korekcija yra maža.

Yra patobulinta kalio-argono metodo versija – 40Ar/39Ar metodas ( argono-argono metodas). Šiuo metodu vietoj 40K turinio nustatomas 39Ar kiekis, kuris susidaro iš 39K dirbtinio neutroninio apšvitinimo metu. 40K kiekį galima vienareikšmiškai nustatyti iš 39K kiekio dėl kalio izotopinės sudėties pastovumo. Šio metodo pranašumas yra dėl to, kad 39Ar ir 40Ar cheminės savybės yra identiškos, todėl šių izotopų kiekį galima nustatyti iš to paties mėginio, naudojant tą patį metodą. Tačiau kiekvieną argono ir argono datavimą reikia kalibruoti naudojant žinomo amžiaus pavyzdį, apšvitintą tuo pačiu neutronų srautu.

Kalio-argono datulių palyginimas su urano-švino datulėmis rodo, kad kalio-argono datulės paprastai yra maždaug 1% mažesnės. Greičiausiai taip yra dėl netikslumo priimta vertė kalio pusinės eliminacijos laikas - 40.

Rubidžio-stroncio metodas

Metodo principas pagrįstas 87Rb izotopo β− skilimu ir jo transformavimu į stabilų 87Sr izotopą:

37 87 R b → 38 87 S r + β − + ν ¯ e + Q ; (\displaystyle \mathrm (()_(37)^(87)Rb) \rightarrow \mathrm (()_(38)^(87)Sr) +(\beta )^(-)+(\bar (\ nu ))_(e)+Q\,;)

kur ν e- elektroninis antineutrinas, K- skilimo energija. Rubidžio-87 pusinės eliminacijos laikas yra 49,7 (3) milijardo metų, jo natūralus izotopų gausa yra 27,83 (2)%. Rubidžio paplitimą uolienų mineraluose lemia visų pirma artumas joniniai spinduliai Rb+ ( r= 0,148 nm) iki K+ jonų ( r= 0,133 nm). Tai leidžia Rb jonui pakeisti K joną visuose svarbiausiuose uolienas formuojančiuose mineraluose.

Stroncio gausą lemia Sr2+ jono gebėjimas ( r= 0,113 nm) pakeiskite Ca2+ joną ( r= 0,101 nm), kalcio turinčiuose mineraluose (daugiausia plagioklaze ir apatite), taip pat galimybė jį įtraukti į kalio lauko špatų gardelę vietoje K+ jono. Stroncio-87 kaupimasis minerale vyksta pagal įstatymą

(87 S r 86 S r) t = (87 S r 86 S r) 0 + (87 R b 86 S r) t ⋅ (e λ t − 1) , (\displaystyle \left((\frac (^() 87)\mathrm (Sr) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t)=\left((\frac (^(87)\mathrm (Sr) )(^(86) \mathrm (Sr) ))\right)_(0)+\left((\frac (^(87)\mathrm (Rb) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t )\cdot \left(e^(\lambda t)-1\right),)

kur yra indeksas t, kaip visada, reiškia šiuolaikinius izotopų koncentracijų minerale santykius, o 0 – pradinius santykius. Šios amžiaus lygties sprendimas t leidžia parašyti pagrindinę geochronologijos lygtį, susijusią su Rb-Sr metodu:

T = 1 λ ln ⁡ ((87 S r 86 S r) t − (87 S r 86 S r) 0 (87 R b 86 S r) t + 1) , (\displaystyle t=(\frac (1)) (\lambda ))\ln \left((\frac (\left((\frac (^(87)\mathrm (Sr) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t) -\left((\frac (^(87)\mathrm (Sr) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(0))(\left((\frac (^(87)) \mathrm (Rb) )(^(86)\mathrm (Sr) ))\right)_(t)))+1\right),)

Metodu naudojamų radiogeninių (87Sr) ir neradiogeninių (86Sr) stroncio izotopų izotopų gausa yra atitinkamai 7,00(1) % ir 9,86(1) %.

Samariumo-neodimio metodas

Samaris ir neodimis yra retųjų žemių elementai. Jie yra mažiau judrūs nei šarminių ir šarminių žemių elementai, tokie kaip K, Rb, Sr ir kt., vykstant hidroterminiams pokyčiams ir cheminiam atmosferos poveikiui bei metamorfozei. Todėl samario-neodimio metodas suteikia patikimesnį uolienų amžiaus datą nei rubidžio-stroncio metodas. Pasiūlymą naudoti Sm-Nd metodą geochronologijoje pirmasis pateikė G. Lugmair (1947). Jis parodė, kad 143Nd/144Nd santykis yra santykinio 143Nd gausumo pokyčių rodiklis dėl 147Sm irimo. Kuriant ir diegiant Sm-Nd metodą geologinėje praktikoje bei apdorojant gautus duomenis, daug prisidėjo mokslininkai iš JAV DePaolo ir Wasserburg. Samariumas turi 7 natūralius izotopus (žr Samariumo izotopai), tačiau tik du iš jų (147Sm ir 148Sm[5 kom.]) yra radioaktyvūs. 147Sm, išskirdamas alfa dalelę, virsta 143-a:

62 147 Rb → 60 143 N d + α + Q ; (\displaystyle \mathrm (()_(62)^(147)Rb) \rightarrow \mathrm (()_(60)^(143)Nd) +(\alpha )+Q\,;)

147Sm pusinės eliminacijos laikas yra labai ilgas – 106,6(7) milijardų metų. Samario-neodimio metodas geriausiai tinka bazinių ir ultrabazinių uolienų, įskaitant metamorfines, amžiui apskaičiuoti.

Renio-osmio metodas

Metodas pagrįstas renio-187 (pusėjimo trukmė 43,3 (7) milijardų metų, natūralus izotopų gausa η = 62,60 (2)%) beta skilimu į osmį-187 (η = 1,96 (2)%). Metodas taikomas geležies ir nikelio meteoritams (renis, kaip siderofilinis elementas, juose dažniausiai telkiasi) ir molibdenito telkiniams (molibdenitas MoS 2 žemės plutoje yra renio koncentratoriaus mineralas, kaip ir mineralai tantalas ir niobis). Osmis yra susijęs su iridžiu ir randamas beveik išimtinai ultramafinėse uolienose. Re-Os metodo izochroninė lygtis:

(187 O s 186 O s) t = (187 O s 186 O s) 0 + (187 R e 186 O s) t ⋅ (e λ 187 t − 1) . (\displaystyle \left((\frac (^(187)\mathrm (Os) )(^(186)\mathrm (Os) ))\right)_(t)=\left((\frac (^(187) )\mathrm (Os) )(^(186)\mathrm (Os) ))\right)_(0)+\left((\frac (^(187)\mathrm (Re) )(^(186)\ mathrm (Os))\right)_(t)\cdot \left(e^(\lambda _(187)t)-1\right).)

Liutecio-hafnio metodas

Metodas pagrįstas liutecio-176 beta skilimu (pusėjimo laikas 36,84 (18) milijardų metų, natūralus izotopų gausa η = 2,599 (13)%) į hafnį-176 (η = 5,26 (7)%). Hafnio ir liutecio geocheminis elgesys labai skiriasi. Metodui tinka sunkieji lantanido mineralai, tokie kaip ferguzonitas, ksenotimas ir kt., taip pat apatitas, ortitas ir sfenas. Hafnis yra cheminis cirkonio analogas ir yra koncentruotas cirkoniuose, todėl cirkonis šiam metodui netinka. Liutecio-hafnio metodo izochroninė lygtis:

(176 H f 177 H f) t = (176 H f 177 H f) 0 + (176 L u 177 H f) t ⋅ (e λ 176 t − 1) . (\displaystyle \left((\frac (^(176)\mathrm (Hf) )(^(177)\mathrm (Hf) ))\right)_(t)=\left((\frac (^(176) )\mathrm (Hf) )(^(177)\mathrm (Hf) ))\right)_(0)+\left((\frac (^(176)\mathrm (Lu) )(^(177)\ mathrm (Hf))\right)_(t)\cdot \left(e^(\lambda _(176)t)-1\right).)

Radiokarboninis metodas

Metodas pagrįstas anglies-14 skilimu ir dažniausiai naudojamas biologinės kilmės objektams. Tai leidžia nustatyti laiką, kuris praėjo nuo biologinio objekto mirties ir anglies mainų su atmosferos rezervuaru nutraukimo. Anglies-14 ir stabilios anglies (14C/12C ~ 10-10%) santykį atmosferoje ir gyvūnų bei augalų audiniuose, kurie su ja keičiasi pusiausvyra, lemia srautas. greitieji neutronai viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. Kosminių spindulių sukurti neutronai reaguoja su atmosferos azoto-14 branduoliais pagal reakciją n + 7 14 N → 6 14 C + p , (\displaystyle n+\mathrm (^(14)_(7)N) \rightarrow \mathrm ( ^ (14)_(6)C) +p,) per metus vidutiniškai pagaminama apie 7,5 kg anglies-14. 14C pusinės eliminacijos laikas yra 5700 ± 30 metų; esami metodai leidžia nustatyti radioaktyviųjų anglies koncentraciją biologiniuose objektuose maždaug 1000 kartų mažesniu už atmosferos pusiausvyros koncentraciją, tai yra, kai amžius yra iki 10 14C pusinės eliminacijos periodų (apie 60 tūkst. metų).

Dėl radioaktyviosios anglies datavimo metodo tikslumo

Visa, kas pas mus atėjo iš pagonybės, gaubia tirštas rūkas; ji priklauso tam naštos intervalui, kurio negalime išmatuoti. Žinome, kad ji senesnė už krikščionybę, bet dvejais metais, dviem šimtais metų ar visu tūkstantmečiu – čia galime tik spėlioti. Rasmusas Nierupas, 1806 m.

Daugelį mūsų gąsdina mokslas. Radioaktyviosios anglies datavimas, kaip vienas iš branduolinės fizikos vystymosi rezultatų, yra tokio reiškinio pavyzdys. Šis metodas turi svarbių pasekmių skirtingoms nepriklausomoms mokslo sritims, tokioms kaip hidrologija, geologija, atmosferos mokslas ir archeologija. Tačiau radioaktyviosios anglies datavimo principų supratimą paliekame mokslo ekspertams ir aklai priimame jų išvadas, gerbdami savo įrangos tikslumą ir žavėdami jų sumanumu.

Tiesą sakant, radioaktyviosios anglies datavimo principai yra stebėtinai paprasti ir lengvai prieinami. Be to, anglies datavimo kaip „tikslaus mokslo“ idėja yra klaidinanti, ir iš tikrųjų mažai mokslininkų laikosi šios nuomonės. Problema ta, kad daugelio mokslo šakų atstovai, naudojantys radioaktyviosios anglies datavimą chronologiniais tikslais, nesuvokia jo prigimties ir paskirties. Panagrinėkime tai.

Radiocarbon pasimatymo principai
William Frank Libby ir jo komandos nariai šeštajame dešimtmetyje sukūrė radioaktyviosios anglies datavimo principus. Iki 1960 m. jų darbas buvo baigtas, o tų pačių metų gruodį Libby buvo nominuotas Nobelio chemijos premijai. Vienas iš mokslininkų, dalyvavusių jo nominacijoje, pažymėjo:

„Retai pasitaikydavo, kad vienas atradimas chemijos srityje būtų turėjęs tokią įtaką skirtingoms žmogaus žinių sritims. Labai retai vienas atradimas sulaukė tokio didelio susidomėjimo.

Libby atrado, kad nestabilus radioaktyvusis anglies izotopas (C14) nuspėjamu greičiu skyla į stabilius anglies izotopus (C12 ir C13). Visi trys izotopai natūraliai atsiranda atmosferoje tokiomis proporcijomis; C12 – 98,89 %, C13 – 1,11 % ir C14 – 0,00000000010 %.

Stabilūs anglies izotopai C12 ir C13 susidarė kartu su visais kitais atomais, kurie sudaro mūsų planetą, tai yra labai labai seniai. Izotopas C14 susidaro mikroskopiniais kiekiais dėl kasdieninės saulės atmosferos bombardavimo kosminiais spinduliais. Susidūrus su tam tikrais atomais, kosminiai spinduliai juos sunaikina, ko pasekoje šių atomų neutronai išsilaisvina žemės atmosferoje.

Izotopas C14 susidaro, kai vienas iš šių laisvųjų neutronų susilieja su azoto atomo branduoliu. Taigi radioaktyvioji anglis yra „Frankenšteino izotopas“, įvairių cheminių elementų lydinys. Tada C14 atomai, kurie susidaro pastoviu greičiu, oksiduojasi ir prasiskverbia į biosferą per fotosintezės procesą ir natūralią maisto grandinę.

Visų gyvų būtybių organizmuose C12 ir C14 izotopų santykis yra lygus šių izotopų atmosferos santykiui jų geografiniame regione ir palaikomas pagal jų metabolizmo greitį. Tačiau po mirties organizmai nustoja kaupti anglį, o C14 izotopo elgesys nuo šio momento tampa įdomus. Libby nustatė, kad C14 pusinės eliminacijos laikas buvo 5568 metai; Po dar 5568 metų pusė likusių izotopo atomų suyra.

Taigi, kadangi pradinis C12 ir C14 izotopų santykis yra geologinė konstanta, mėginio amžių galima nustatyti išmatavus likusio C14 izotopų kiekį. Pavyzdžiui, jei mėginyje yra kažkoks pradinis C14 kiekis, tai organizmo mirties data nustatoma pagal du pusinės eliminacijos periodus (5568 + 5568), kurie atitinka 10 146 metų amžių.

Tai yra pagrindinis radioaktyviosios anglies datavimo, kaip archeologijos įrankio, principas. Radioaktyvioji anglis absorbuojama į biosferą; jis nustoja kauptis su organizmo mirtimi ir suyra tam tikru greičiu, kurį galima išmatuoti.

Kitaip tariant, C14/C12 santykis palaipsniui mažėja. Taip gauname „laikrodį“, kuris pradeda tiksėti nuo gyvos būtybės mirties momento. Matyt, šis laikrodis veikia tik ant mirusiųjų kūnų, kurie kadaise buvo gyvos būtybės. Pavyzdžiui, pagal juos negalima nustatyti vulkaninių uolienų amžiaus.

C14 skilimo greitis yra toks, kad pusė šios medžiagos paverčiama atgal į N14 per 5730 ± 40 metų. Tai yra vadinamasis „pusėjimo laikas“. Po dviejų pusėjimo, tai yra 11 460 metų, liks tik ketvirtadalis pradinio kiekio. Taigi, jei mėginyje C14/C12 santykis yra ketvirtadalis šiuolaikinių gyvų organizmų, teoriškai mėginiui yra 11 460 metų. Radioaktyviosios anglies metodu teoriškai neįmanoma nustatyti senesnių nei 50 000 metų objektų amžiaus. Todėl radioaktyviosios anglies datavimas negali parodyti milijonų metų amžiaus. Jei mėginyje yra C14, tai jau rodo jo amžių mažiau milijonas metų.

Tačiau viskas nėra taip paprasta. Pirma, augalai blogiau sugeria anglies dioksidą, kuriame yra C14. Todėl jos sukaupia mažiau nei tikėtasi ir todėl atrodo senesnės, nei iš tikrųjų yra išbandytos. Be to, skirtingi augalai skirtingai pasisavina C14, todėl reikėtų atsižvelgti į tai.2

Antra, C14/C12 santykis atmosferoje ne visada buvo pastovus – pavyzdžiui, jis sumažėjo prasidėjus pramonės erai, kai deginant didžiulius kiekius iškastinio kuro išsiskyrė anglies dvideginio masė, sumažėjusi C14. Atitinkamai, organizmai, kurie mirė per šį laikotarpį, atrodo senesni pagal radioaktyviosios anglies datą. Tada šeštajame dešimtmetyje padaugėjo C14O 2, susijusio su antžeminiais branduoliniais bandymais3, todėl per šį laikotarpį žuvę organizmai atrodė jaunesni, nei buvo iš tikrųjų.

C14 kiekio matavimai objektuose, kurių amžių tiksliai nustatė istorikai (pavyzdžiui, kapuose esantys grūdai, nurodant palaidojimo datą), leidžia įvertinti C14 lygį atmosferoje tuo metu, taigi ir iš dalies. radioaktyviosios anglies „laikrodžio“ „pataisyti laikrodį“. Atitinkamai, radioaktyviosios anglies datavimas, atliktas atsižvelgiant į istorinius duomenis, gali duoti labai vaisingų rezultatų. Tačiau net ir esant tokiai „istorinei aplinkai“, archeologai dėl dažnų anomalijų nelaiko datų, gautų naudojant radioaktyviosios anglies metodą, absoliučiomis. Jie labiau remiasi datavimo metodais, susijusiais su istoriniais įrašais.

Išskyrus istorinius duomenis, C14 „laikrodžio“ „reguliuoti“ neįmanoma

Laboratorijoje
Atsižvelgiant į visus šiuos nepaneigiamus faktus, labai keista matyti tokį teiginį žurnale Radiocarbon (kuris skelbia radioaktyviosios anglies tyrimų visame pasaulyje rezultatus):

„Šešios geros reputacijos laboratorijos atliko 18 medienos amžiaus analizių iš Shelfordo Češyre. Apskaičiavimai svyruoja nuo 26 200 iki 60 000 metų (iki dabarties), o diapazonas yra 34 600 metų.

Štai dar vienas faktas: nors radioaktyviosios anglies datavimo teorija skamba įtikinamai, pritaikius jos principus laboratoriniams mėginiams, atsiranda žmogiškieji veiksniai. Tai sukelia klaidų, kartais labai reikšmingų. Be to, laboratoriniai mėginiai yra užteršti fonine spinduliuote, todėl pasikeičia išmatuotas liekamasis C14 lygis.

Kaip pažymėjo Renfrew 1973 m., o Taylor 1986 m., radioaktyviosios anglies datavimas remiasi daugybe nepagrįstų prielaidų, kurias Libby padarė kurdamas savo teoriją. Pavyzdžiui, pastaraisiais metais buvo daug diskusijų apie numanomą C14 pusinės eliminacijos periodą – 5568 metus. Šiandien dauguma mokslininkų sutinka, kad Libby klydo ir kad C14 pusinės eliminacijos laikas yra apie 5730 metų.

Tačiau kartu su Nobelio chemijos premija Libby visiškai pasitikėjo savo nauja sistema. Jo archeologinių mėginių iš senovės Egipto datavimas radioaktyviosiomis anglies dioksidu jau buvo datuotas, nes senovės egiptiečiai rūpindavosi jų chronologija. Deja, radioaktyviosios anglies analizė davė per mažą amžių, kai kuriais atvejais 800 metų jaunesnį nei pasakyta istorinėje kronikoje. Tačiau Libby padarė stulbinančią išvadą:

„Duomenų pasiskirstymas rodo, kad senovės Egipto istorinės datos iki antrojo tūkstantmečio prieš Kristų pradžios yra per didelės ir gali būti 500 metų senesnės nei tikrosios datos trečiojo tūkstantmečio pr.

Tai klasikinis mokslinio pasipūtimo ir aklo, beveik religinio tikėjimo mokslo metodų pranašumu prieš archeologinius atvejis. Libby klydo; Ši problema jau išspręsta, tačiau pasiskelbta anglies datavimo reputacija vis dar viršija jos patikimumą.

Mano tyrimai rodo, kad yra dvi rimtos radioaktyviosios anglies datavimo problemos, kurios ir šiandien gali sukelti didelių nesusipratimų. Tai yra (1) mėginių užterštumas ir (2) atmosferos C14 lygio pokyčiai geologinėmis epochomis.

Radioaktyviosios anglies datavimo standartai.

Standarto vertė, priimta apskaičiuojant mėginio radioaktyviosios anglies amžių, tiesiogiai veikia gautą vertę. Remiantis išsamios publikuotos literatūros analizės rezultatais, nustatyta, kad radioaktyviosios anglies datuojant buvo naudojami keli standartai. Žymiausi iš jų – Anderson standartas (12,5 dpm/g), Libby standartas (15,3 dpm/g) ir modernus standartas (13,56 dpm/g).

Pasimatymas su faraono valtimi.

Faraono Sesostrio III valties mediena buvo datuota radioaktyvia anglimi, remiantis trimis standartais. Datuojant medieną 1949 m., remiantis standartu (12,5 dpm/g), buvo gautas radioaktyviosios anglies amžius 3700 +/- 50 BP metų. Libby vėliau nustatė medienos datą pagal standartą (15,3 dpm/g). Radioaktyviosios anglies amžius nepasikeitė. 1955 m. Libby perskaičiavo valties medieną pagal standartą (15,3 dpm/g) ir gavo 3621 +/-180 BP metų radioaktyviosios anglies amžių. Datuojant valties medieną 1970 m., buvo naudojamas standartas (13,56 dpm/g). Radioaktyviosios anglies amžius beveik nepakito ir sudarė 3640 BP metų. Mūsų pateikiamus faktinius duomenis apie faraono valties datą galima patikrinti naudojant atitinkamas nuorodas į mokslinius leidinius.

Kainos klausimas.

Išgauti praktiškai tą patį faraono valties medienos radioaktyviosios anglies amžių: 3621–3700 BP metų, remiantis trimis standartais, kurių reikšmės labai skiriasi, fiziškai neįmanoma. Standarto (15,3 dpm/g) naudojimas automatiškai padidina mėginio su data amžių 998 metų, palyginti su standartiniu (13,56 dpm/g), ir pagal 1668 metų, palyginti su standartiniu (12,5 dpm/g). Yra tik dvi išeitys iš šios situacijos. Pripažinimas, kad:

Datuojant faraono Sesostrio III valties medieną, buvo atliekamos manipuliacijos su standartais (mediena, priešingai nei deklaruojama, buvo datuojama pagal tą patį standartą);

Magiška faraono Sesostrio III valtis.

Išvada.

Nagrinėjamų reiškinių, vadinamų manipuliacijomis, esmė išreiškiama vienu žodžiu – falsifikacija.

Po mirties C12 kiekis išlieka pastovus, tačiau C14 sumažėja

Mėginio užterštumas
Mary Levine paaiškina:

„Užterštumas – tai svetimos kilmės organinės medžiagos buvimas mėginyje, nesusidaręs su mėginio medžiaga.

Daugelyje nuotraukų iš ankstyvojo radioaktyviojo anglies datavimo laikotarpio matyti, kaip mokslininkai rūko cigaretes rinkdami arba apdorodami mėginius. Ne per daug protingas iš jų! Kaip pabrėžia Renfrew, „užmeskite žiupsnelį pelenų ant mėginių, kol jie ruošiasi analizei, ir sužinosite tabako, iš kurio buvo pagaminta jūsų cigaretė, radioaktyviosios anglies amžių“.

Nors toks metodologinis nekompetentingumas šiandien laikomas nepriimtinu, archeologiniai mėginiai vis dar kenčia nuo užteršimo. Žinomos taršos rūšys ir jų kontrolės būdai aptariami Taylor (1987) straipsnyje. Jis suskirsto teršalus į keturias pagrindines kategorijas: 1) fiziškai pašalinamus, 2) tirpius rūgštyje, 3) tirpius šarmuose, 4) tirpius tirpikliuose. Visi šie teršalai, jei jie nepašalinami, labai paveikia laboratorinį mėginio amžiaus nustatymą.

H. E. Gove'as, vienas iš greitintuvo masės spektrometrijos (AMS) metodo išradėjų, radioaktyviosios anglies datuotas Turino drobule. Jis padarė išvadą, kad audinio pluoštai, naudojami drobulei gaminti, datuojami 1325 m.

Nors Gove'as ir jo kolegos gana įsitikinę savo ryžto tikrumu, daugelis dėl akivaizdžių priežasčių Turino drobulės amžių laiko daug garbingesniu. Gove'as ir jo bendražygiai pateikė tinkamą atsakymą visiems kritikams, o jei turėčiau rinktis, drįsčiau teigti, kad mokslinis Turino drobulės datavimas greičiausiai yra tikslus. Bet kuriuo atveju, kritikos audra, nusileidusi šiam konkrečiam projektui, rodo, kokia brangi gali būti anglies datavimo klaida ir kaip įtartini kai kurie mokslininkai vertina šį metodą.

Buvo teigiama, kad mėginiai galėjo būti užteršti jaunesne organine anglimi; valymo metodai galėjo praleisti šiuolaikinių teršalų pėdsakus. Robertas Hedgesas iš Oksfordo universiteto pažymi, kad

„Negalima visiškai atmesti nedidelės sisteminės klaidos.

Įdomu, ar skirtingų laboratorijų Shelfordo medienos mėginyje gautų datų neatitikimą jis pavadintų „maža sistemine klaida“? Ar neatrodo, kad mokslinės retorikos mus vėl apgaudinėja manydami, kad esami metodai yra tobuli?

Leoncio Garza-Valdezas tikrai laikosi šios nuomonės dėl Turino drobulės datavimo. Visi senoviniai audiniai dėl bakterijų veiklos yra padengti bioplastine plėvele, kuri, pasak Garza-Valdez, sujaukia radioaktyviosios anglies analizatorių. Tiesą sakant, Turino drobulei gali būti 2000 metų, nes jos radioaktyviosios anglies datavimas negali būti laikomas galutiniu. Reikia atlikti tolesnius tyrimus. Įdomu pastebėti, kad Gove'as (nors ir nesutinka su Garza-Valdezu) sutinka, kad tokia kritika reikalauja naujų tyrimų.

Radioaktyviosios anglies ciklas (14C) Žemės atmosferoje, hidrosferoje ir biosferoje

Žemės atmosferoje C14 lygis
Pagal Libby „vienalaikiškumo principą“, C14 lygis bet kuriame geografiniame regione yra pastovus per visą geologinę istoriją. Ši prielaida buvo gyvybiškai svarbi radioaktyviosios anglies datavimo patikimumui ankstyvoje jo vystymosi stadijoje. Iš tiesų, norint patikimai išmatuoti likutinį C14 lygį, reikia žinoti, kiek šio izotopo buvo organizme mirties metu. Tačiau ši prielaida, pasak Renfrew, yra klaidinga:

„Tačiau dabar žinoma, kad proporcingas radioaktyviosios anglies ir paprasto C12 santykis laikui bėgant neišliko pastovus ir kad iki 1000 m. pr. Kr. nukrypimai buvo tokie dideli, kad radioaktyviosios anglies datos gali labai skirtis nuo tikrovės.

Dendrologiniai tyrimai (medžių žiedų tyrimas) įtikinamai rodo, kad C14 lygis Žemės atmosferoje per pastaruosius 8000 metų smarkiai svyravo. Tai reiškia, kad Libby pasirinko klaidingą konstantą ir jo tyrimas buvo pagrįstas klaidingomis prielaidomis.

Kolorado pušis, auganti pietvakariniuose JAV regionuose, gali būti kelių tūkstančių metų senumo. Kai kurie šiandien tebegyvenantys medžiai gimė prieš 4000 metų. Be to, naudojant rąstus, surinktus iš šių medžių augimo vietų, galima pratęsti medžio žiedo rekordą dar 4000 metų atgal. Kiti ilgaamžiai medžiai, naudingi dendrologiniams tyrimams, yra ąžuolas ir Kalifornijos raudonmedis.

Kaip žinia, kasmet ant gyvo medžio kamieno pjūvio išauga naujas augimo žiedas. Suskaičiavę augimo žiedus galite sužinoti medžio amžių. Logiška manyti, kad C14 lygis 6000 metų medžio žiede būtų panašus į C14 lygį šiuolaikinėje atmosferoje. Bet tai netiesa.

Pavyzdžiui, medžių žiedų analizė parodė, kad C14 lygis žemės atmosferoje prieš 6000 metų buvo gerokai didesnis nei dabar. Atitinkamai, remiantis dendrologine analize, šio amžiaus radioaktyviosios anglies mėginiai buvo pastebimai jaunesni, nei buvo iš tikrųjų. Hanso Suisse darbo dėka buvo sudarytos C14 lygio korekcijos diagramos, siekiant kompensuoti jo svyravimus atmosferoje skirtingais laikotarpiais. Tačiau tai žymiai sumažino senesnių nei 8000 metų mėginių radioaktyviosios anglies datavimo patikimumą. Tiesiog neturime duomenų apie radioaktyviosios anglies kiekį atmosferoje iki šios datos.

Akseleratoriaus masės spektrometras Arizonos universitete (Tuksonas, Arizona, JAV), pagamintas National Electrostatics Corporation: a – diagrama, b – valdymo pultas ir C¯ jonų šaltinis, c – greitintuvo bakas, d – anglies izotopų detektorius. J.S. nuotr. Burra

Kai nustatytas „amžius“ skiriasi nuo to, ko tikėtasi, mokslininkai greitai randa priežastį pripažinti pasimatymų rezultatą negaliojančiu. Plačiai paplitę šie užpakaliniai įrodymai rodo, kad radiometrinis pasimatymas turi rimtų problemų. Woodmorappe pateikia šimtus gudrybių, kurių tyrėjai griebiasi bandydami paaiškinti „netinkamas“ amžiaus vertes, pavyzdžių.

Taigi, mokslininkai peržiūrėjo iškastinių liekanų amžių Australopithecus ramidus. 9 Argono-argono metodu nustatyta, kad dauguma bazalto mėginių, esančių arčiausiai sluoksnių, kuriuose buvo rastos šios fosilijos, yra maždaug 23 milijonų metų senumo. Autoriai nusprendė, kad šis skaičius yra „per didelis“, remdamiesi jų supratimu apie fosilijų vietą pasaulinėje evoliucinėje schemoje. Jie pažvelgė į bazaltą, esantį atokiau nuo fosilijų, ir, atrinkę 17 iš 26 mėginių, nustatė priimtiną maksimalų 4,4 milijono metų amžių. Likę devyni mėginiai vėl parodė daug senesnį amžių, tačiau eksperimentuotojai nusprendė, kad tai įvyko dėl uolienų užteršimo, ir atmetė šiuos duomenis. Taigi radiometrinius datavimo metodus labai įtakoja mokslo sluoksniuose vyraujanti „ilgųjų epochų“ pasaulėžiūra.

Panaši istorija siejama su primatų kaukolės amžiaus nustatymu (ši kaukolė žinoma kaip KNM-ER 1470 pavyzdys).10, 11 Rezultatas iš pradžių buvo gautas 212–230 mln. remiantis fosilijomis, buvo nustatytas neteisingas („tuo metu žmonių nebuvo“), po to buvo bandoma nustatyti vulkaninių uolienų amžių šiame regione. Po kelerių metų, paskelbus kelis skirtingus tyrimų rezultatus, jie „sutarė“ dėl 2,9 mln. Australopithecus ramidus).

Remdamiesi išankstinėmis idėjomis apie žmogaus evoliuciją, mokslininkai negalėjo susitaikyti su mintimi, kad kaukolė 1470 "toks senas". Ištyrę kiaulių fosilijas Afrikoje, antropologai lengvai patikėjo, kad kaukolė 1470 iš tikrųjų daug jaunesnis. Mokslo bendruomenei įsitvirtinus šioje nuomonėje, tolesni uolienų tyrimai dar labiau sumažino šios kaukolės radiometrinį amžių - iki 1,9 milijono metų - ir vėl buvo rasta duomenų, kurie „patvirtino“ kitas numerį. Tai „radiometrinis pasimatymų žaidimas“...

Neteigiame, kad evoliucionistai sumanė visus duomenis pritaikyti sau patogiausiam rezultatui. Žinoma, paprastai taip nėra. Problema kita: visi stebėjimo duomenys turi atitikti moksle dominuojančią paradigmą. Ši paradigma – tiksliau tikėjimas milijonus metų trukusia evoliucija nuo molekulės iki žmogaus – yra taip tvirtai įsišaknijusi galvoje, kad niekas neleidžia sau ja suabejoti; priešingai, jie kalba apie evoliucijos „faktą“. Būtent pagal šią paradigmą turėtų atitinka absoliučiai visus pastebėjimus. Dėl to tyrėjai, kurie visuomenei atrodo „objektyvūs ir nešališki mokslininkai“, nesąmoningai renkasi stebėjimus, kurie atitinka tikėjimą evoliucija.

Turime nepamiršti, kad praeitis yra neprieinama įprastiems eksperimentiniams tyrimams (dabar atliekamų eksperimentų serija). Mokslininkai negali eksperimentuoti su kažkada nutikusiais įvykiais. Matuojamas ne uolienų amžius – matuojamos izotopų koncentracijos ir jas galima išmatuoti labai tiksliai. Tačiau „amžius“ nustatomas atsižvelgiant į praeities prielaidas, kurių neįmanoma įrodyti.

Turime visada atsiminti Dievo žodžius Jobui: „Kur tu buvai, kai padėjau žemės pamatus?(Jobo 38:4).

Tie, kurie susiduria su nerašyta istorija, renka informaciją dabartyje ir taip bando rekonstruoti praeitį. Tuo pačiu metu įrodymų lygis yra daug žemesnis nei empiriniuose moksluose, tokiuose kaip fizika, chemija, molekulinė biologija, fiziologija ir kt.

Viljamas ( Williamsas), radioaktyviųjų elementų transformavimo aplinkoje specialistas, nustatė 17 izotopų datavimo metodų trūkumų (šio datavimo rezultatai leido publikuoti tris labai garbingus darbus, kurie leido nustatyti Žemės amžių apytiksliai 4,6 milijardo metų).12 John Woodmorappe aštriai kritikuoja šiuos datavimo metodus8 ir atskleidžia šimtus su jais susijusių mitų. Jis įtikinamai teigia, kad kelis „gerus“ rezultatus, likusius išfiltravus „blogus“ duomenis, galima nesunkiai paaiškinti laimingu atsitiktinumu.

"Kokio amžiaus jums labiau patinka?"

Radioizotopų laboratorijų siūlomuose klausimynuose paprastai klausiama: „Koks, jūsų nuomone, turėtų būti šio mėginio amžius? Bet koks čia klausimas? Nebūtų to reikalo, jei pasimatymų metodai būtų absoliučiai patikimi ir objektyvūs. Tikriausiai taip yra todėl, kad laboratorijos žino apie neįprastų rezultatų paplitimą, todėl bando išsiaiškinti, kokie „geri“ yra gaunami duomenys.

Radiometrinių datavimo metodų tikrinimas

Jei radiometriniai datavimo metodai iš tiesų galėtų objektyviai nustatyti uolienų amžių, jie taip pat veiktų tais atvejais, kai žinome tikslų amžių; be to, skirtingi metodai duotų nuoseklius rezultatus.

Pasimatymo metodai turi rodyti patikimus rezultatus žinomo amžiaus objektams

Yra nemažai pavyzdžių, kai radiometriniai datavimo metodai neteisingai nustatė uolienų amžių (šis amžius buvo tiksliai žinomas iš anksto). Vienas iš tokių pavyzdžių yra penkių andezito lavos srautų kalio ir argono datavimas iš Ngauruhoe kalno Naujojoje Zelandijoje. Nors buvo žinoma, kad lava vieną kartą tekėjo 1949 m., tris kartus 1954 m., o dar kartą 1975 m., „nustatytas amžius“ svyravo nuo 0,27 iki 3,5 milijono metų.

Tas pats retrospektyvus metodas leido paaiškinti: kai uoliena sukietėjo, joje dėl magmos (išlydytos uolienos) liko „papildomo“ argono. Pasaulietinėje mokslinėje literatūroje pateikiama daug pavyzdžių, kaip argono perteklius lemia „papildomus milijonus metų“ datuojant žinomo istorinio amžiaus uolienas14. Atrodo, kad argono pertekliaus šaltinis yra viršutinė Žemės mantija, esanti tiesiai po Žemės pluta. Tai visiškai atitinka „jaunosios Žemės“ teoriją - argonas turėjo per mažai laiko, jis tiesiog neturėjo laiko išsiskirti. Bet jei argono perteklius lėmė tokias akivaizdžias uolienų pažinimo klaidas garsus amžiaus, kodėl turėtume pasitikėti tuo pačiu metodu, kai susipažįstame su uolomis, kurių amžius nežinomas?!

Kiti metodai – ypač izochronų naudojimas – apima įvairias hipotezes apie pradines sąlygas; Tačiau mokslininkai vis labiau įsitikina, kad net tokie „patikimi“ metodai taip pat lemia „blogus“ rezultatus. Čia vėlgi, duomenų pasirinkimas grindžiamas tyrėjo prielaida apie konkrečios veislės amžių.

Daktaras Steve'as Ostinas (Steve'as Austinas), geologas, paėmė bazalto mėginius iš apatinių Didžiojo kanjono sluoksnių ir iš lavos srautų prie kanjono krašto.17 Remiantis evoliucine logika, bazaltas prie kanjono krašto turėtų būti milijardu metų jaunesnis už bazaltą gelmėse. Standartinė laboratorinė izotopų analizė, naudojant rubidžio ir stroncio izochrono datavimą, parodė palyginti neseną lavos srautą esant 270 Ma vyresni bazaltas iš Didžiojo kanjono gelmių – kas, žinoma, visiškai neįmanoma!

Metodinės problemos

Iš pradžių Libby idėja buvo pagrįsta šiomis hipotezėmis:

1. 14C susidaro viršutiniuose atmosferos sluoksniuose veikiant kosminiams spinduliams, po to susimaišo atmosferoje ir tampa anglies dioksido dalimi. Be to, 14C procentas atmosferoje yra pastovus ir nepriklauso nuo laiko ar vietos, nepaisant pačios atmosferos nevienalytiškumo ir izotopų irimo.
2. Radioaktyvaus skilimo greitis yra pastovus, matuojamas 5568 metų pusinės eliminacijos periodu (manoma, kad per tą laiką pusė 14C izotopų virsta 14N).
3. Gyvūnų ir augalų organizmai savo kūnus kuria iš atmosferos išgaunamo anglies dioksido, o gyvose ląstelėse yra toks pat procentas 14C izotopo, koks yra atmosferoje.
4. Mirus organizmui, jo ląstelės palieka anglies apykaitos ciklą, tačiau 14C izotopo atomai ir toliau virsta stabilaus 12C izotopo atomais pagal eksponentinį radioaktyvaus skilimo dėsnį, leidžiantį apskaičiuoti praėjusį laiką. nuo organizmo mirties. Šis laikas vadinamas „radioanglies amžiumi“ (arba trumpiau „RU amžiumi“).

Ši teorija, kaupiant medžiagą, pradėjo turėti priešingų pavyzdžių: neseniai mirusių organizmų analizė kartais suteikia labai seną amžių arba, atvirkščiai, mėginyje yra toks didžiulis izotopo kiekis, kad skaičiavimai suteikia neigiamą RU amžių. Kai kurie akivaizdžiai senoviniai objektai turėjo jauną RU amžių (tokie artefaktai buvo paskelbti vėlyvaisiais klastotėmis). Dėl to paaiškėjo, kad RU amžius ne visada sutampa su tikruoju amžiumi tais atvejais, kai galima patikrinti tikrąjį amžių. Tokie faktai kelia pagrįstų abejonių tais atvejais, kai rentgeno metodas naudojamas datuoti nežinomo amžiaus organinius objektus, o rentgeno datavimas negali būti patikrintas. Klaidingo amžiaus nustatymo atvejai paaiškinami šiais gerai žinomais Libby teorijos trūkumais (šiuos ir kitus veiksnius knygoje analizuoja M. M. Postnikovas „Kritinis senovės pasaulio chronologijos tyrimas, 3 tomai“, - M.: Kraft+Lean, 2000, 1 tome, 311-318 p., parašyta 1978 m.):

1. 14C procento kintamumas atmosferoje. 14C kiekis priklauso nuo kosminio faktoriaus (saulės spinduliuotės intensyvumo) ir antžeminio faktoriaus („senosios“ anglies patekimo į atmosferą dėl senųjų organinių medžiagų degimo ir irimo, naujų radioaktyvumo šaltinių atsiradimo ir Žemės magnetinio lauko svyravimai). Šio parametro pakeitimas 20% reiškia beveik 2 tūkstančių metų RU amžiaus klaidą.
2. Vienodas 14C pasiskirstymas atmosferoje neįrodytas. Atmosferos maišymosi greitis neatmeta galimybės, kad skirtinguose geografiniuose regionuose gali labai skirtis 14C kiekis.
3. Izotopų radioaktyvaus skilimo greitis negali būti tiksliai nustatytas. Taigi nuo Libby laikų 14C pusinės eliminacijos laikas pagal oficialius žinynus „pasikeitė“ šimtu metų, tai yra pora procentų (tai atitinka RU amžiaus pokytį pusantro šimtas metų). Siūloma, kad pusinės eliminacijos periodo reikšmė labai priklauso (keleto procentų ribose) nuo eksperimentų, kuriais ji nustatoma.
4. Anglies izotopai nėra visiškai lygiaverčiai , ląstelių membranos gali jas naudoti selektyviai: kai kurios sugeria 14C, kai kurios, atvirkščiai, jos vengia. Kadangi 14C procentas yra nereikšmingas (vienas 14C atomas iki 10 milijardų 12C atomų), net ir nedidelis ląstelės izotopinis selektyvumas lemia didelį RU amžiaus pokytį (10 % svyravimas sukelia maždaug 600 metų paklaidą). .
5. Po organizmo mirties jo audiniai nebūtinai palieka anglies apykaitą , dalyvaujantys irimo ir difuzijos procesuose.
6. Elemento 14C turinys gali būti nevienodas. Nuo Libby laikų radioaktyviosios anglies fizikai labai tiksliai nustatė izotopų kiekį mėginyje; Jie netgi tvirtina, kad sugeba suskaičiuoti atskirus izotopo atomus. Žinoma, toks skaičiavimas įmanomas tik nedidelei imčiai, tačiau tokiu atveju kyla klausimas – kaip tiksliai ši nedidelė imtis reprezentuoja visą objektą? Kiek vienodas jame yra izotopų? Juk kelių procentų klaidos lemia šimtmečius trunkančius RU amžiaus pokyčius.

Tęsti
Radioaktyviosios anglies datavimas yra besivystantis mokslinis metodas. Tačiau kiekviename jos kūrimo etape mokslininkai besąlygiškai palaikė bendrą jo patikimumą ir nutilo tik atskleidę rimtų įverčių ar paties analizės metodo klaidas. Klaidos neturėtų stebinti, atsižvelgiant į kintamųjų, į kuriuos turi atsižvelgti mokslininkas, skaičių: atmosferos svyravimus, foninę spinduliuotę, bakterijų augimą, taršą ir žmogaus klaidas.

Atliekant reprezentatyvius archeologinius tyrimus, radioaktyviosios anglies datavimas išlieka itin svarbus; tai tiesiog reikia įtraukti į kultūrinę ir istorinę perspektyvą. Ar mokslininkas turi teisę atmesti prieštaringus archeologinius įrodymus vien todėl, kad jo anglies datavimas rodo skirtingą amžių? Tai pavojinga. Tiesą sakant, daugelis egiptologų palaikė Libby teiginį, kad Senosios Karalystės chronologija buvo neteisinga, nes ji buvo „moksliškai įrodyta“. Libby iš tikrųjų klydo.

Radioaktyviosios anglies datavimas yra naudingas kaip kitų duomenų papildymas, ir tai yra jo stiprybė. Tačiau kol ateis diena, kai visi kintamieji bus kontroliuojami ir visos klaidos nebus pašalintos, radioaktyviosios anglies datavimas netars galutinio žodžio dėl archeologinių vietovių.
šaltinių
Skyrius iš K. Hamo, D. Sarfati, K. Wieland knygos, red. D. Battenas
Grahamas Hancockas: . M., 2006. Pp. 692-707.

Radioaktyviosios anglies apgaulė

Apie radioaktyviosios anglies analizę sklando daug gandų, o dabar atrodo, kad tai yra nusipelnęs fizinis ir cheminis organinių liekanų datavimo metodas, pabandykime išsiaiškinti, ar taip yra.

Įvadas

Žvelgiant į ateitį, pasakysiu, kad, mano nepatyrusia nuomone, organinių liekanų radioaktyviosios anglies datavimo metodas, švelniai tariant, kelia nemažai klausimų dėl pasimatymų sąžiningumo, tačiau griežčiau tariant, tai yra pavyzdys. mokslinis kvailumas ir britų simpatija, taip pat akivaizdžiai politinio šališkumo, tačiau skaitytojas gali nuspręsti, ar tai tiesa, ar ne.

Čia neliesiu su metodo fizika susijusių klausimų, nors jie egzistuoja, dėkoju bendražygiui Informatikai už nuorodą.

Darysime prielaidą, kad šio metodo fizika yra daugiau ar mažiau tvarkinga. Taip pat nekreipkime dėmesio į tai absoliučios metodo paklaidos padvigubėja su kiekvienu pusinės eliminacijos periodu o iki 60 000 metų jų svarba išauga 16-20 kartų. Visa tai yra smulkmenos, į kurias galima nekreipti dėmesio. Noriu atkreipti dėmesį į tai, ką dažniausiai visais įmanomais būdais bandoma nustumti po istorijos kilimu, būtent analizuojamą medžiagą.

Šiek tiek teorijos

Tiems, kurie nėra susipažinę su radioaktyviosios anglies datavimo metodo esme, čia galite greitai susipažinti su metodo ypatumais.

Trumpai tariant, metodas pagrįstas radioaktyviuoju izotopu C 14 (pusėjimo laikas ~ 6000 metų), kuris susidaro iš azoto atomų N 14, veikiant kosminei (saulės) spinduliuotei Žemės atmosferoje. Šis anglies izotopas iš atmosferos CO 2 pavidalu patenka į Žemės biologines mitybos grandines, kur įsijungia į įvairius organinius junginius ir keliauja maisto grandinėmis, nedidelį indėlį į dabartinį radioaktyvųjį foną, tarsi kurdamas radioaktyvųjį žymeklį. dabartinis laikas.

Mirus biologiniam objektui, radioaktyvioji anglis nustoja į jį patekti dėl žinomų priežasčių, o palaikų C 14 izotopo kiekis pradeda mažėti. Tiesą sakant, šis izotopų koncentracijų skirtumas yra fizinis radioaktyviosios anglies datos pagrindas.

Metodas pagrįstas prielaida, kad saulės aktyvumas iš esmės yra pastovus, tačiau neseniai paaiškėjo, kad tai nėra visiškai tiesa, todėl metodui buvo įvesti papildomi kalibravimai pagal platumą ir kai kuriuos kitus, kurie yra skirti padidinti šio metodo tikslumas.

Radioaktyvumo analizė daugiausia atliekama dviem metodais: scintiliacija (mėginio dydis yra apie 10 g) ir spektrofotometriniu (mėginio dydis yra apie 10 mg). Kadangi ruošiant mėginį analizei jis sunaikinamas, pastaruoju metu scintiliacijos metodas naudojamas rečiau, tačiau vis dar gana paplitęs.

Kadangi organinių medžiagų neišvengiamai yra beveik bet kuriame antžeminiame ar palaidotame mėginyje, o metodas yra gana paprastas naudoti, jis tapo plačiai naudojamas ne senesnių nei 60 000 (kitais šaltiniais 45 000) metų organinių liekanų datavimui. Mokslo bendruomenės pripažinimas buvo išreikštas Nobelio premijos įteikimu metodo kūrėjui daktarui Libby.

Na, panašu, kad su oficialiąja dalimi viskas, o dabar prasideda tikroji pasaka apie ropę.

Pamirštos daubos

Paprastai yra dvi būdingos radioaktyviosios anglies datos problemos, net jei fizikos problemas galima išspręsti. Pirmoji problema yra geografinė, susijusi su iškastinių egzempliorių buvimo vietos geografiniais ypatumais, o antroji – biologinė, susijusi su gyvų organizmų funkcionavimo ypatumais.

Geografinės problemos

Taip jau atsitiko, kad Žemėje yra didžiuliai įvairių anglies junginių telkiniai – nuo ​​durpynų iki naftos ir kalkakmenio. Anglis šiuose telkiniuose yra nesugadinta C 14 požiūriu, durpynams, žinoma, yra liekamoji spinduliuotė, bet sunku pasakyti, ką ji apibūdina, švelniai tariant anglies datuotojai, klaida gali būti didesnė prie keleto tukstanciu metu savaime prideciau desimtis tukstanciu, butu butu atviriau, bet cia kiekvienas turi savo nuoširdumu.

Kalbant apie ten esančius karbonatų ir naftos telkinius, žinoma, apie jokius datavimus grynai fiziškai negali būti nė kalbos, tas pats pasakytina ir apie ugnikalnių išsiveržusį CO 2.

Taigi turime automatiškai pripažinti, kad vulkaninės veiklos, naftos, anglies, durpių gaisrų metu atsiradusių organinių medžiagų datavimas gali būti pats fantastiškiausias, geriau tokių medžiagų nedatuoti, na, supranti: datavimas klaida gali siekti kelis tūkstančius metų.

Biologinės bendrijos, esančios pelkėse, taip pat ant kreidos, dolomito ar kalcito atodangų, taip pat daugiausia naudoja iškastinį CO 2 ir yra mažai naudingos datavimui, nes turime dažną frazę: datavimo klaida gali siekti kelis tūkstančius metų.

Na, svarbiausias geografinis arbūzas ant šio nuostabaus metodo kapo, Tai jūros vanduo ir anglies junginių telkiniai, juos labai sunku nustatyti, nes anglis aktyviai migruoja vandenyne, o jos ten daug ir įvairaus amžiaus, tačiau apskritai ji labai sena, todėl net oficialiai pasimatytojai stengiasi vengti datuoti jūrines organines liekanas, nes tai daugiausia priklauso nuo vandenynas, jo rūgštingumas, taip pat nuo vyraujančių jūros srovių. Panaši problema yra su tomis sausumos vietovėmis, kur vėjai pučia iš vandenyno, ypač iš tų vietovių, kur vanduo kyla iš gelmių arba yra galingos šiltos srovės, pernešančios organines medžiagas. Šiose vietovėse, net ir pakrantėje, ji jau budi: datavimo klaida gali siekti iki kelių tūkstančių metų.

Taip pat puiki situacija su gyvūnais, kurie minta jūros gėrybėmis, ypač migruojančiomis jūrų žuvimis, tokiomis kaip lašiša ar eršketas, datuojant šių gyvūnų liekanas neišvengiama, kad datavimo klaida gali siekti kelis tūkstančius metų. Taigi subpoliariniuose regionuose, kur pagrindinis organinių medžiagų tiekėjas yra migruojančios žuvys, iš principo nėra įmanomas pagrįstas radioaktyviosios anglies datavimas, panašiai ir musoninio klimato juostose, nes musonas tiekia CO 2 iš jūros.

Nors pasimatymų žmonės meluoja apie kažkokį kalibravimą, pagrįstą koralais, koralų radioaktyviosios anglies amžių iš tikrųjų lems vandenys, kuriais jie plaunami, o kaip iš to gauti praktinės naudos, man kategoriškai neaišku, nes pasimatymai jūroje ne tik praktiškai neįmanomi; , bet tada sausumoje viskas susimaišys su atmosfera, niekas negali tiksliai pasakyti, kas ten yra ir kur galų gale tai išaiškės.

Taigi geografinės problemos yra pagrindinė ir lemtinga radioaktyviosios anglies datavimo metodo klaida, norint jį naudoti, reikia informacijos, kurios iš esmės negalima gauti. Šie iškraipymai yra nenuspėjami savo prigimtimi ir amplitudė, jie negali būti kalibruojami, tiksliau, kiekvienas konkretus mėginys turi turėti savo kalibravimo kreivę, nes jo geografinė istorija yra beveik unikali.

Biologinės problemos

Kalibratoriai galėjo būti geri fizikai, kuo aš asmeniškai labai abejoju, bet jie buvo labai blogi biologai. Radioaktyviosios anglies metodas rekomenduojamas datuojant biologinius objektus. Pažvelkime į juos atidžiau, kad pamatytume, ar įmanoma juos nustatyti naudojant šį metodą.

Biologinių objektų klasifikacija datavimui yra labai plati, išvardinsiu tik pagrindinius tipus ir su jais susijusius sunkumus detaliau rasite atitinkamoje literatūroje, nuoroda žemiau.

Visus biologinius objektus iš karto suskirstyčiau į jūrinius (susijusius su jūra) ir sausumos. Jūros objektai negali būti datuojami dėl geografinių priežasčių, mes prie jų nesigilinsime, aš laikau visas koralų pažintis tiesiogine manipuliacija, kodėl, žr. aukščiau.

Iš sausumos išskirčiau šias objektų grupes:

1. Augalinė kilmė

1. Mediena

2. Gyvulinė kilmė

1. Kaulinės liekanos

2. Baltymų likučiai (keratinas, chitinas)

Labiausiai paplitę objektai yra medžio likučiai (1.1), laikui bėgant jie menkai sunaikinami, o svarbiausia jų yra daug, iš jų taip pat daug kas pagaminta, tai buities rakandai ir namų sienos bei ginklai ir daug daugiau. Iš pirmo žvilgsnio tai idealus dalykas pasimatymams, bet yra dalykas, kuris sumažina medienos liekanų vertę iki nulio, šis dalykas yra grynai biologinis.

Daugelis medžių auga 400 metų, bet yra tokių rekordininkų kaip ąžuolai, kurie auga 2000 metų. Aš pats sutikau ąžuolą upės ąžuolyne, ant kurio pjūvio suskaičiavau 833 žiedus ir jį pamečiau, o tai buvo ne tas. storiausias mano matytas ąžuolas. Yra įrodymų, kad medžių amžius yra 3500 tūkst.

Natūralu, kad medžiui augant visa pagrindinė sulos tekėjimas vyksta kamieno pakraščiuose, todėl šerdis praktiškai nedalyvauja medžio gyvenime, radioaktyvumas mažėja iš periferijos į centrą; Tai yra, jei paimu 1000 metų senumo ąžuolą ir iš jo nupjauto pasidarau, pavyzdžiui, du šaukštus, iš kurių vienam paimu šerdies medieną, o kitam – periferinę medieną, tada šių datavimas. objektai skirsis 1000 metų, ir tai bus teisinga. Panašiai keisis ir konstrukcijos datavimas, viskas priklausys nuo to, iš kurios lentos ar rąsto dalies paimsiu pavyzdį, ir visiškai nieko negalima padaryti.

Savai (1.2) taip pat atrodo tinkami pasimatymams, deja, turiu jus nuvilti, kaip taisyklė, sakai kaupiasi dervos kanaluose per visą medžio gyvenimą, o jei pušis gyvena 150-200 metų, tada sakai pateikite tam tikrą aritmetinį viso medžio vidurkį, o kai kuriose medžio dalyse jis bus „jaunesnis“, o kitose senesnis, žodžiu, tipiškas dievo žino ko paveikslas, o jei tai 1000 metų maumedis, jo dervos amžius bus nuo 1000 metų centriniuose kamieno regionuose iki nulio kambyje.

Žiedadulkės (1,3) yra bene vienintelis dalykas, kurį būtų galima naudoti datavimui, jei ne humino rūgštims, nes žiedadulkės glūdi dirvožemyje, tada huminės rūgštys tikrai nusės ant jos ir greičiausiai tvirtai užsifiksuos žiedadulkėms jas nuplauti nuo celiuliozės, tad apskritai ant žiedadulkių nestačiau

Išvada: medinės liekanos iš masyvių ilgaamžių medžių rūšių yra kategoriškai netinkamos radioaktyviosios anglies analizei fantastiškiausia. Datinimas papirusu taip pat yra beprasmis, nes jis auga pelkėtose dirvose, o datuoti medvilninio popieriaus neįmanoma dėl paprastos priežasties – neaiškus į jį patekusių medvilninių dirbinių amžius. Iš sumedėjusių liekanų galima datuoti tik beržo žievę, bet vėlgi, beržas dažnai auga pelkėse, tokios beržo žievės niekaip negalima datuoti. Paveikslas yra maždaug toks pat ir kitų rūšių sumedėjusių liekanų. Manau, kad datavimui santykinai tinka tik medvilniniai audiniai, kurie nebuvo apdoroti balzamuojančiais junginiais ir nebuvo paveikti huminių rūgščių, o juos galima austi iš skirtingų metų siūlų.

Su gyvūnų palaikais atrodo, kad viskas turėtų būti geriau Gyvūnai gyvena neilgai, todėl atrodo, kad pasimatymų čia užtenka.

Kaip sakoma, tai krienai. Kalbant apie žemėje palaidotus skeletus (2.1), jų gyvenimas visiškai nesibaigia gyvo sutvėrimo mirtimi, šie skeletai aktyviai „gyvena“ keisdamiesi mineraliniais ir organiniais komponentais su išoriniu pasauliu nežinomą skaičių metų. Manau, kad žemėje gulinčių griaučių data kategoriškai neįmanoma nustatyti dėl paprastos priežasties – visiškai neaišku, kas iš jų liko ir kas buvo pridėta, turint omenyje geografinius sunkumus.

Na, gerai, bet keratino ir chitino likučiai odos ir gyvūnų lukštų pavidalu tikrai gali būti datuojami. Deja, beveik visos vabalų lervos gyvena miško paklotėje ir maitinasi vabzdžių kiautais. Didžioji dauguma gyvūnų minta organinėmis medžiagomis, kurios jau buvo panaudotos, ty ilgą laiką cirkuliuojančios biome, jų radioaktyvumui didžiulę įtaką daro geografinis veiksnys. Be to, daugelis gyvūnų vartoja mineralinius papildus (turinčius karbonatų), pavyzdžiui, kanopinius gyvūnus, o tai natūraliai daro didelę įtaką jų palaikų datavimui.

Išvada: Gyvūnų palaikai visiškai netinkami datavimui, daugiausia dėl geografinių priežasčių.

Ar manai, kad aš čia tau atskleidžiau kokį nors apreiškimą? Visai ne, žmonės, dirbantys šioje temoje, visa tai puikiai žino, tačiau jie ir toliau meluoja įkvėpti, bet kai perskaičiau vadovėlį universitetams, mane apėmė apreiškimas.

Apreiškimas

Neseniai paskelbiau straipsnį apie AS, kuriame išreiškiau abejones dėl radiokarboninio datavimo metodo. Turiu draugą, ir mes stipriai susiginčijome. Jis man rekomendavo knygą universitetams „Geoarchaeology: Natural Science Methods in Archaeological Research“ Ya.V. Kuzminas.

Kaip bebūtų, tai tikrai verta knyga, ir viskas, ką aš sakau, yra melas ir apgaulė, šios knygos 3.1 pastraipoje (kritikos skyriuje) galite perskaityti viską, ką sakiau aukščiau apie radioaktyviosios anglies metodo malonumus, tik daug išsamiau. bet tai buvo ne už Tai man visai ne apreiškimas.

Štai tikras perlas, deimantas tarp perlų, klausykite ir drebėkite iš džiaugsmo:

„Vienintelis ir galutinis gautų datų patikimumo matas yra sveikas protas“ [p.177]

Tiesiog pagalvokite apie fizikinį ir cheminį metodą ir jo patikimumo matą yra "sveikas protas"? Jis tikrai užantspaudavo, tikrai užantspaudavo.

Sveikas protas man sako, kad niekada nenaudoti šio, taip sakant, pasimatymų „metodo“, niekada ir niekur. Ši bjaurastis negali išspręsti jokių datavimo problemų pagal apibrėžimą, nes Žemės planetos biologinės sistemos neatitinka šiai analizei pateikto fizinio modelio.

Tiesą sakant, kiekvienas mėginys turi savo radioaktyvumo istoriją, kurios mes negalime žinoti, todėl negalime kalibruoti naudojant šiuos duomenis. Naujienos yra tai, kad radioaktyviosios anglies datavimo metodas yra viena didelė šiukšlių krūva, kurią užantspaudavo autoritetai tų, kurie skyrė šiems kūrėjams Nobelio premiją.

Išvada

Na, ką aš galiu pasakyti pabaigai?

Kodėl istorikai taip mėgsta šį metodą?

Man atrodo, kad atsakymas paprastas, turint reikiamą apgaulę, gausite „gelžbetoninį“ įrodymą, kad esate teisus, o jei netikėtai būsite prispaustas prie sienos su neteisinga data, visada galite remtis tikslu. analizės sunkumai, šneka apskritai. Svarbiausia, kad tyrimai būtų apmokami valstybės lėšomis.

Kodėl „laboratorijoms“ patinka šis metodas?

Apskritai tai puikus būdas, pirma, jis nėra nemokamas, antra, galite užsidirbti papildomų pinigų padėti visokiems aferistams lipdyti „senienas“, labai patogu, o svarbiausia saugu, nes „sveikas protas“ saugo jūsų gerą vardą, o kalti bus sukčiai, kurie jums išslydo netinkamą pavyzdį.

Kodėl „britai“ taip mėgsta šį metodą, kad net atsisakė Nobelio premijos?

Taip, tai labai paprasta, galite diskredituoti bet kokią relikviją, kuris yra istorinis paveldas. Galite sutelkti dėmesį į kai kuriuos daiktus, o kitus paskelbti padirbtais, apskritai viskas yra kaip visada.

Tokia mano nuomonė apie radioaktyviosios anglies datavimo metodą kaip istorijos įrankį.

Kaip darbai Radioaktyviosios anglies pažintys analizė

Drobulė, Kristus, Ješua, krikščionybė, radioaktyviosios anglies pažintys, moliuskų kiautai (Levashov N.V.)

Daugiau informacijos o įvairios informacijos apie Rusijoje, Ukrainoje ir kitose mūsų gražiosios planetos šalyse vykstančius renginius galima gauti adresu Interneto konferencijos, nuolat vykstama interneto svetainėje „Žinių raktai“. Visos konferencijos yra atviros ir visiškai nemokamai. Kviečiame visus pabudusius ir besidominčius...

Akivaizdu, kad norint tą ar kitą artefaktą paskelbti kokios nors ikicivilizacijos nuosavybe, būtina nustatyti jo amžių, nustatant tikslią objekto sukūrimo datą. Tačiau šiuolaikiniai archeologai ir istorikai tai sugeba padaryti tik labai retais atvejais. Didžioji dauguma archeologinių radinių datuota apytiksliai.

Radioaktyviosios anglies datavimo metodas archeologuose
Rastų objektų datavimui naudojami keli metodai, bet, deja, kiekvienas iš jų nėra be trūkumų, ypač taikant senųjų kultūrų pėdsakų paieškas.

Radioaktyviosios anglies metodas:

1. - Radioaktyviosios anglies 14C susidarymas
2. - 14C skilimas
3. - Gyvų organizmų pusiausvyros ir negyvų organizmų pusiausvyros sąlyga, kai radioaktyvioji anglies dioksidas suyra be pasipildymo iš išorės.

radioaktyviosios anglies datavimo metodas

Šiuo metu labiausiai žinomas ir dažniausiai naudojamas radioaktyviojo anglies izotopo C14 metodas. Šį metodą 1947 metais sukūrė amerikiečių fizinis chemikas ir Nobelio premijos laureatas W.F. Libby. Metodo esmė ta, kad radioaktyvusis anglies izotopas C14 susidaro atmosferoje veikiant kosminė spinduliuotė. Kartu su įprasta anglimi C12 jo yra visų gyvų būtybių organiniuose audiniuose. Kai organizmas miršta, jo anglies apykaita su atmosfera sustoja, irimo metu C14 kiekis mažėja ir neatsistato. Nustačius C14/C12 santykį mėginiuose esant žinomam ir pastoviam C14 skilimo greičiui (5568±30 metų), galima nustatyti objekto amžių, o tiksliau – laikotarpį, kuris praėjo nuo jo mirties.

radioaktyviosios anglies analizės laboratorija

Atrodytų, viskas aišku ir paprasta, tačiau taikant šį mėginių datavimo metodą, daugelis datų pasirodo klaidingos dėl daiktų užterštumo ar jų ryšio su kitais archeologiniais radiniais nepatikimumo. Todėl ilgametė radioaktyviųjų anglies matavimų praktika verčia suabejoti jų tikslumu. Amerikiečių archeologas W. Bray ir anglų istorikas D. Trumpas rašo: „Pirma, gautos datos niekada nėra tikslios, tik dviem iš trijų atvejų teisinga data patenka į šį intervalą; Antra, C14 skilimo greitis pagrįstas 5568 ± 30 metų pusinės eliminacijos periodu, ir dabar aišku, kad ši pusinės eliminacijos trukmė yra per maža. Nuspręsta vertės nekeisti, kol nebus priimta nauja tarptautinė norma; ir, trečia, tezė apie C14 pusinės eliminacijos periodo nekintamumą taip pat susiduria su prieštaravimais. Lygindami šio metodo rezultatus (iš tų pačių mėginių) su dendrochronologinės analizės (tai yra iš medžių žiedų) rezultatais, jau minėti mokslininkai daro išvadą, kad radioaktyviosios anglies datavimu galima pasitikėti tik pastaruosius 2000 metų.

Turino drobulės nuotrauka, garsiausias tyrimų objektas naudojant radioaktyviosios anglies datavimą

Rusų mokslininkas F. Zavelskis teigia, kad radioaktyviosios anglies datavimo metodas priklauso nuo moksle a priori priimtų prielaidų pagrįstumo:

• - prielaida, kad dešimtis tūkstančių metų į Žemę krentančios kosminės spinduliuotės intensyvumas nepasikeitė;
• - Žemės atmosferoje esanti radioaktyvioji anglis buvo apšvitinta neutronais ir visada buvo „skiedžiama“ stabilia anglimi vienodai;
• - specifinis anglies aktyvumas atmosferoje nepriklauso nuo vietovės ilgumos ir platumos bei jos aukščio virš jūros lygio;
• - radioaktyviosios anglies kiekis gyvuose organizmuose buvo toks pat kaip ir atmosferoje per visą stebimą istoriją. Jei viena iš priimtų prielaidų pasirodo neteisinga (arba jei kelios iš karto), radioaktyviosios anglies metodo rezultatai paprastai gali tapti iliuziniais.
• Mokslininkas A. Sklyarovas apie radioaktyviosios anglies analizės panaudojimą rašo taip: Radioaktyviosios anglies tyrimų laboratorijų „neįkyrus noras“ iš anksto iš istorikų ir archeologų sužinoti „apytikslį mėginio amžių“ kyla dėl kruopščiai paslėptos paties metodo klaidos ir yra „nuo piktojo“..
• Taigi, bent apytiksliai datuoti archeologai turi vienu metu taikyti kitus metodus, griebtis paprastas palyginimas rezultatus, pagal kuriuos datavimas geriausiai tinka konkrečiam radiniui ar visam archeologiniam kompleksui. Akivaizdu, kad datavimo tikslumas šiuo atveju palieka daug norimų rezultatų.

Turino drobulė: teigiama ir neigiama

Turino drobulės fragmentų tyrimas yra vienas garsiausių atvejų, kai tiriamas objektas datuojamas radioaktyviuoju anglies metodu.
Radioaktyviosios anglies datavimas drobulę datuoja XI – XIII a. Skeptikai šį rezultatą laiko patvirtinimu, kad drobulė yra viduramžių klastotė. Relikvijos autentiškumo šalininkai gautus duomenis laiko drobulės užteršimo anglimi per gaisrą XVI a.

Akivaizdu, kad norint tą ar kitą artefaktą paskelbti kokios nors ikicivilizacijos nuosavybe, būtina nustatyti jo amžių, nustatant tikslią objekto sukūrimo datą. Tačiau šiuolaikiniai archeologai ir istorikai tai sugeba padaryti tik labai retais atvejais. Didžioji dauguma archeologinių radinių datuojami apytiksliai. Radioaktyviosios anglies datavimo metodas archeologuose Rastiesiems objektams datuoti naudojami keli metodai, bet, deja, kiekvienas iš jų nėra be trūkumų, ypač taikant senųjų kultūrų pėdsakų paieškas. Radioaktyviosios anglies metodas: - Radioaktyviosios anglies 14C susidarymas - 14C skilimas - Gyvų organizmų pusiausvyros ir negyvų organizmų pusiausvyros būklė, kai radioaktyvioji anglies dioksidas suyra be pasipildymo iš išorės...

Apžvalga