炭素年代測定法とは?あなたはいくつのデートの形を知っていますか?炭素年代測定はどのように機能しますか?掘り下げてもっと調べてみましょう。
学習目標
このトピックの終わりまでに、次のことが期待されます。
Carbon-14 は、放射性炭素とも呼ばれる炭素の放射性が弱い同位体を指します。同位体クロノメーターです。
炭素 14 年代測定は、有機物と一部の無機物にのみ適用できます。この年代測定法は金属には当てはまらないことに注意してください。 3 つの主な放射性炭素年代測定法は、加速器質量分析法、液体シンチレーション計数法、気体比例計数法です。
放射性炭素年代測定とは
放射性炭素年代測定とは、生物に由来する炭素ベースの物質の客観的な年齢推定を提供する方法を指します。年齢は、サンプル中に存在する炭素 14 の量を測定し、国際的に使用されている基準と比較することで推定できます。
この放射性炭素年代測定法が現代人に与える影響は、 20世紀で最も重要な発見の 1 つです。人間の現在だけでなく、何千年も前にすでに起こった出来事についての人間の理解に革命を起こすことに成功した科学的方法は他にありません。
考古学やその他の人文科学では、理論を証明または反証するために放射性炭素年代測定法を利用しています。長年にわたり、炭素 14 年代測定は、古気候学、海洋学、大気科学、地球物理学、地質学、および水文学に応用されてきました。
炭素年代測定の基本原理
放射性炭素 (炭素 14) は、炭素元素の同位体です。不安定で放射能が弱い。炭素の安定同位体は炭素12と炭素13です。
炭素 14 は、窒素 14 原子に対する宇宙線中性子の効果によって、上層大気で常に形成されています。空気中で急速に酸化されて二酸化炭素になり、地球規模の炭素循環に入ります。
動物や植物は、一生を通じて二酸化炭素から炭素 14 を吸収します。彼らが死ぬと、生物圏との炭素交換を停止し、炭素 14 含有量が放射性崩壊の法則によって決定される速度で減少し始めます。
放射性炭素年代測定は、基本的に残留放射能を測定するように設計された方法です。
放射性炭素の測定
任意のサンプルの炭素 14 の含有量を測定するために使用される 3 つの主要な手法があります。加速器質量分析、液体シンチレーション計数、気体比例計数。
ガス比例計数は、特定のサンプルから放出されるベータ粒子を計数する従来の放射年代測定法です。ベータ粒子は、放射性炭素崩壊の産物です。
液体シンチレーション計数は、サンプルが液体の状態で、シンチレーターが追加される放射性炭素年代測定の技術です。このシンチレータがベータ粒子と相互作用すると、閃光が生成されます。
加速器質量分析は、放射性炭素年代測定の最新の方法であり、サンプル中の放射性炭素の含有量を測定するより効率的な方法であると考えられています。この方法では、ベータ粒子はカウントされませんが、サンプルに存在する炭素原子の数と同位体の比率がカウントされます。
カーボン 14 データブル素材
放射性炭素年代測定法ですべての資料の年代を特定できるわけではありません。ほとんどすべての有機化合物は年代測定できます。貝殻のアラゴナイト成分などの一部の無機物も、鉱物の形成に大気と平衡状態にある炭素 14 の同化が含まれていれば、年代を特定することができます。
この方法の開始以来、放射性炭素年代測定が行われたサンプルには、木材、木炭、貝殻、骨、泥炭、髪の毛、血液残留物、水、サンゴなどが含まれます。
放射性炭素含有量を分析する前に、これらの材料に対して物理的および化学的前処理が行われ、汚染物質の可能性が除去されます。
