JENOM K TOMU POLOCASU ROZPADU UHLIKU JSEM NASEL TENTO CLANEK:
Datování metodou uhlíku 14C
Středa, 29.03. 2006 - 23:59:38
Téma: Datování a datovací metody
Často používanou metodou stanovení stáří nálezů organického původu je metoda datování pomocí rozpadu radionuklidu uhlíku 14C. Její princip je poměrně jednoduchý. Jaké stáří lze změřit touto metodou a jaká má tato metoda omezení?
Princip metody 14C.
Každý organismus přijímá ve své potravě uhlík. U rostlin je jeho hlavním zdrojem oxid uhličitý CO2 obsažený v ovzduší, u živočichů pak celá řada složitých organických sloučenin – cukrů, bílkovin a tuků. Stabilní izotop uhlíku 12C je zastoupen 98,89%, další stabilní izotop 13C 1,11% a nestabilní a proto radioaktivní 14C – 0,000 000 000 1%. V živých buňkách se na každých 1012 atomů 12C vyskytuje jeden atom uhlíku 14C, jinak řečeno bychom v 1 gramu čerstvého organického uhlíku našli asi 1010 atomů 14C. Za života se v organismu neustálým přijímáním potravy a vylučováním odpadních látek ustaví určitá rovnovážná koncentrace uhlíku 14C. Jakmile organismus odumře, přísun 14C potravou se zastaví a jeho koncentrace v odumřelé organické hmotě pak klesá podle exponenciální křivky díky radioaktivnímu rozpadu 14C. Rozpad vyjadřuje jaderná rovnice:
β částice je vlastně uvolněný elektron o průměrné energii 160keV.
Rychlost úbytku závisí na délce poločasu rozpadu. Poločas rozpadu je takový čas, za který se rozpadne polovina jader 14C obsažených ve vzorku. Po jeho uplynutí bude ve vzorku poloviční množství 14C než na začátku i poloviční aktivita, za další poločas rozpadu čtvrtina, za další osmina, šestnáctina, dvaatřicetina atd. Za 10 poločasů rozpadu už jen díl odpovídající poměru 1/1024. Výpočtem pak můžeme na základě změřené koncentrace 14C ve vzorku a předpokládané koncentrace 14C v okamžiku smrti stanovit čas, který mezitím uplynul. Výpočet není jednoduchá záležitost, je nutné provádět několik korekcí podle kalibračních křivek a podle místa nálezu. Záleží i na tom, zda se jedná o suchozemský či vodní vzorek. Všechny kalibrace jsou přibližné s chybou v řádu procent.
Poločas rozpadu uhlíku 14C se udává v rozmezí 5 500 až 5 800 let, přesně se ho stanovit dosud nepodařilo, i když v různých zdrojích se lze dočíst různé údaje s přesností na roky. Vzniklá chyba měření nepřesahuje 5%, což sice má vliv na výsledek datování, ale není to zásadní překážka.
Jak uhlík 14C vzniká.
Pokud by nedocházelo k obnovení uhlíku 14C v přírodě, za určitou dobu by množství asimilovatelného uhlíku 14C kleslo na nezjistitelné hodnoty. Tomu však tak není, protože uhlík 14C je neustále „dodáván“ do přírodního koloběhu působením kosmického záření na vzdušný dusík v horních vrstvách atmosféry. Rovnice reakce je poměrně jednoduchá:
kde n je neutron a p je proton. Z rovnice je jasné, že množství vzniklých jader 14C závisí na intenzitě kosmického záření. Jsme schopni stanovit dnešní koncentraci, ale jaké množství uhlíku 14C vznikalo například v době egyptské Staré říše se lze dozvědět jen zprostředkovaným odhadem. Zato vliv činnosti moderního člověka na koncentraci 14C je znám velmi dobře. Spalování fosilních paliv způsobilo pokles koncentrace 14C v ovzduší, pokusné jaderné výbuchy v padesátých a šedesátých letech minulého století zase naopak jeho vzrůst řádově o procenta.
Jak se provádí měření
Měření je velmi citlivé na přesnost. Přímé měření aktivity vzorku nelze využít, aktivita se totiž pohybuje na úrovni desetin až desetitisícin Bq, což znamená, že beta částice se emituje každých 10 sekund až 3 hodiny.
Proto se používá hmotová spektrometrie, která od sebe dokáže oddělit různé izotopy a pak určit jejich poměr. Proces se sestává z celé řady kroků, které lze rozdělit na dvě fáze. V první fázi jde o to získat ze vzorku čistý uhlík. Ve druhé fázi se takto získaný uhlík analyzuje hmotovým spektrometrem a určí se obsah izotopů.
V první fází se vzorek převede na plynný CO2 buď spálením nebo louhováním v kyselině orthofosforečné. Plynný CO2 se čistí a po vyčištění karbonizuje působením vodíku a katalyzátorů. Výsledkem je čistý uhlík napařený na železné elektrodě, ve kterém jsou zastoupeny izotopy 12C, 13C a 14C. Celý proces trvá 4 dny a teploty se při něm pohybují v rozmezí 700°C až –80°C a provádí se za přísného vakua v aparatuře z trubek z křemenného skla.
Vyrobená elektroda se umístí do AMS – atomového hmotnostního spektrometru. Tento několikatunový přístroj zabírá místnost velikosti slušného obývacího pokoje a dokáže od sebe rozdělit proud částic podle jejich atomové hmotnosti na několik dílčích proudů. Proud 14C se detekuje a podle jeho intenzity se určí obsah 14C ve vzorku.
Cena jedné analýzy se pohybuje na úrovni 1200€, a pokud chceme dostát zásadě více měření a jejich statistického vyhodnocení, pak 3 měření znamenají částku okolo 100 000,- Kč. Moderní přístroje jsou však natolik přesné, že chybu do měření může vnést víceméně pouze lidský faktor. Jejich přesnost se udává okolo 0,2%.
Použitelnost metody
Použitelnost datování pomocí 14C činí maximálně 60 000 let, poté je již chyba měření neakceptovatelná. Metoda tedy funguje pro „mladé“ nálezy, je vyloučeno ji použít pro určení stáří v miliónech let, nemluvě o miliardách. Proto s ní nelze dokazovat datování ani v rámci předpokládaného trvání čtvrtohor.
Zajímavé je, že kalibrační křivky se odvozují od studia letokruhů starých stromů.
Zdroje:
http://www.radiocarbon.pl
dokonce jsou dohady o tom, ze Zeme neni stara 5 miliard let a pristroje ktere maji verohodne merit stari hornin a jinych veci pomoci rozpadu uznevimjaksemenuji castic tak jsou schopni takovou metodou prokazat cca 25 000 let zpetne, ale ne miliony ... 
)
) ale zdroju verim a bodka. Chcel si argument, dal som ti ho, bud si ho poradne nastuduj alebo si povedz to urcite tak nie je a kasli na to 
. Takze sorac 
