Dab tsi yog radiocarbon sib tham?

Cov txheej txheem:

Dab tsi yog radiocarbon sib tham?
Dab tsi yog radiocarbon sib tham?
Anonim

Kev tshuaj ntsuam hluav taws xob hluav taws xob tau hloov peb txoj kev nkag siab ntawm 50,000 xyoo dhau los. Xibfwb Willard Libby thawj zaug pom nws hauv 1949, uas tom qab ntawd nws tau txais qhov khoom plig Nobel.

Txoj Kev Sib Tw

Lub ntsiab lus ntawm kev tsom xam radiocarbon yog los sib piv peb cov isotopes sib txawv ntawm carbon. Isotopes ntawm ib lub caij muaj tib tus naj npawb ntawm protons hauv lub nucleus, tab sis muaj pes tsawg tus neutrons sib txawv. Qhov no txhais tau tias txawm tias lawv cov tshuaj zoo sib xws, lawv muaj ntau pawg.

Tag nrho cov huab hwm coj ntawm ib qho isotope yog qhia los ntawm tus lej ntsuas. Thaum lub lighter isotopes 12C thiab 13C nyob ruaj khov, qhov hnyav tshaj isotope 14C (radiocarbon) yog radioactive. Nws lub hauv paus loj heev uas nws tsis ruaj khov.

Lub sijhawm dhau mus, 14C, lub hauv paus ntawm radiocarbon dating, decays rau hauv nitrogen 14 N. Feem ntau cov pa roj carbon-14 yog tsim nyob rau hauv cov huab cua sab saud, qhov twg neutrons tsim los ntawm cosmic rays teb nrog atoms 14 N.

Cia li oxidizes rau 14CO2, nkag mus rau hauv huab cua thiab sib tov nrog 12 CO2 thiab 13CO2. Cov pa roj carbon dioxide yog sivcov nroj tsuag thaum lub sij hawm photosynthesis thiab los ntawm qhov ntawd los ntawm cov khoom noj khoom haus saw. Yog li ntawd, txhua tsob ntoo thiab tsiaj txhu hauv cov saw hlau no (xws li tib neeg) yuav muaj qhov sib npaug ntawm 14 C piv rau 12 C hauv huab cua (piv txwv.14S:12S).

radiocarbon tsom xam
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Txoj kev txwv

Thaum cov neeg ciaj sia tuag, cov ntaub so ntswg tsis hloov lawm thiab cov xov tooj cua tawg 14C pom meej. Tom qab 55,000 xyoo, 14C tau lwj ntau heev uas nws qhov seem tsis tuaj yeem ntsuas tau lawm.

Dab tsi yog radiocarbon sib tham? Radioactive decay yuav siv tau raws li "clock" vim nws yog ywj siab ntawm lub cev (xws li kub) thiab tshuaj (xws li dej ntsiab lus) tej yam kev mob. Ib nrab ntawm 14C muaj nyob rau hauv cov qauv lwj hauv 5730 xyoo.

Yog li ntawd, yog koj paub qhov piv 14C:12C thaum lub sijhawm tuag thiab hnub no tus piv, ces koj tuaj yeem suav. lub sij hawm dhau mus npaum li cas. Hmoov tsis zoo, nws tsis yooj yim los txheeb xyuas lawv.

radiocarbon dating tseeb
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Radiocarbon tsom xam: npoo ntawm qhov yuam kev

Tus nqi ntawm 14C hauv huab cua, yog li hauv cov nroj tsuag thiab tsiaj txhu, tsis tas li. Piv txwv li, nws txawv nyob ntawm seb muaj pes tsawg cosmic rays ncav cuag lub ntiaj teb. Nws nyob ntawm lub hnub ci kev ua si thiab qhov chaw sib nqus ntawm peb lub ntiaj teb.

Zoo zoo, nws tuaj yeem ntsuas qhov kev hloov pauv no hauv cov qauv sau hnub los ntawm lwm txoj hauv kev. Koj tuaj yeem suav cov rings txhua xyoo ntawm cov ntoo thiab cov kev hloov hauv lawv cov ntsiab lusradiocarbon. Los ntawm cov ntaub ntawv no, "calibration nkhaus" tuaj yeem tsim tau.

Tam sim no, kev ua haujlwm tab tom nthuav dav thiab txhim kho nws. Xyoo 2008, tsuas yog cov xov tooj cua hnub nyoog txog 26,000 xyoo tuaj yeem ntsuas tau. Niaj hnub no txoj kev nkhaus tau txuas mus rau 50,000 xyoo.

radiocarbon tsom xam yuam kev
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ntsuas tau dab tsi?

Tsis yog txhua yam ntaub ntawv tuaj yeem sau hnub tim nrog txoj kev no. Feem ntau, yog tsis yog tag nrho, cov organic tebchaw tso cai rau radiocarbon sib tham. Qee cov ntaub ntawv inorganic, xws li aragonite tivthaiv ntawm cov plhaub, tuaj yeem sau hnub tim, txij li carbon-14 tau siv los tsim cov ntxhia.

Cov khoom uas tau sau tseg txij thaum pib ntawm txoj kev suav nrog charcoal, ntoo, twigs, noob, pob txha, plhaub, tawv, peat, silt, av, plaub hau, lauj kaub tais diav, paj ntoos, phab ntsa paintings, coral, ntshav seem, ntaub, ntawv, parchment, resin thiab dej.

Radiocarbon tsom xam ntawm cov hlau tsis tuaj yeem ua tau yog tias nws tsis muaj carbon-14. Qhov tshwj xeeb yog cov khoom siv hlau, uas yog siv cov thee.

dab tsi yog radiocarbon dating
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ob suav

Vim qhov teeb meem no, hnub xov tooj cua tau nthuav tawm ob txoj hauv kev. Uncalibrated ntsuas yog muab nyob rau hauv xyoo ua ntej 1950 (BP). Calibrated hnub kuj tseem qhia ua BC. e., thiab tom qab, nrog rau kev siv calBP chav tsev (calibrated txog tam sim no, ua ntej 1950). Qhov no yog qhov "zoo tshaj plaws kwv yees" ntawm lub hnub nyoog tiag tiag ntawm cov qauv, tab sis nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau rov qab mus raucov ntaub ntawv qub thiab calibrate lawv raws li cov kev tshawb fawb tshiab txuas ntxiv hloov kho qhov calibration nkhaus.

hauv paus ntawm radiocarbon tsom xam
hauv paus ntawm radiocarbon tsom xam

Quantity and quality

Qhov nyuaj thib ob yog qhov tsawg kawg nkaus ntawm 14 С. Tsuas yog 0.0000000001% ntawm cov pa roj carbon monoxide nyob rau niaj hnub no yog 14 C, ua rau nws nyuaj heev los ntsuas thiab tsis tshua muaj kuab paug.

Nyob rau hauv lub xyoo thaum ntxov, radiocarbon tsom xam ntawm cov khoom lwj yuav tsum tau cov qauv loj (piv txwv li, ib nrab ntawm tib neeg femur). Ntau lub chaw soj nstuam tam sim no siv Accelerator Mass Spectrometer (AMS), uas tuaj yeem kuaj xyuas thiab ntsuas qhov muaj ntau yam isotopes, nrog rau suav tus kheej carbon-14 atoms.

Txoj kev no yuav tsum muaj tsawg dua 1 gram ntawm cov pob txha, tab sis ob peb lub tebchaws tuaj yeem them tau ntau dua ib lossis ob AMS, uas raug nqi ntau dua $ 500,000. Piv txwv li, Australia tsuas muaj 2 cov cuab yeej no muaj peev xwm ntawm cov xov tooj cua sib tham, thiab lawv tau dhau mus txog ntau lub ntiaj teb kev loj hlob.

txoj kev radiocarbon
txoj kev radiocarbon

Kev huv yog tus yuam sij rau qhov raug

Ntxiv rau, cov qauv yuav tsum tau ua tib zoo ntxuav cov pa roj carbon monoxide los ntawm cov nplaum thiab av. Qhov no tseem ceeb tshwj xeeb tshaj yog rau cov ntaub ntawv qub heev. Yog tias 1% ntawm cov khoom hauv 50,000-xyoo tus qauv los ntawm cov pa phem niaj hnub no, nws yuav muaj hnub nyoog li 40,000 xyoo.

Vim li no, cov kws tshawb fawb tau tsim kho tshiab tas licov txheej txheem rau kev tu cov ntaub ntawv zoo. Lawv tuaj yeem muaj kev cuam tshuam loj rau cov txiaj ntsig uas kev tsom xam radiocarbon muab. Qhov tseeb ntawm txoj kev tau nce ntxiv nrog kev txhim kho ntawm txoj kev tshiab ntawm kev ntxuav nrog cov pa roj carbon activated ABOx-SC. Qhov no ua rau nws ua tau, piv txwv li, ncua hnub tuaj txog ntawm thawj cov neeg hauv tebchaws Australia ntau dua 10 txhiab xyoo.

Radiocarbon tsom xam: thuam

Txoj kev ua pov thawj tias ntau tshaj 10 txhiab xyoo tau dhau los txij thaum pib lub ntiaj teb, uas tau hais hauv phau Vajlugkub, tau raug thuam ntau dua los ntawm cov neeg tsim khoom. Piv txwv li, lawv sib cav hais tias nyob rau hauv 50,000 xyoo cov qauv yuav tsum tsis muaj carbon-14, tab sis thee, roj, thiab natural gas, ntseeg hais tias muaj ntau lab xyoo, muaj ib tug ntsuas tus nqi ntawm no isotope, uas tau lees paub los ntawm radiocarbon dating. Qhov kev ntsuas qhov yuam kev hauv qhov no yog ntau tshaj qhov hluav taws xob tom qab, uas tsis tuaj yeem tshem tawm hauv chav kuaj. Qhov ntawd yog, ib qho piv txwv uas tsis muaj ib qho hluav taws xob carbon atom yuav qhia hnub tim 50 txhiab xyoo. Txawm li cas los xij, qhov tseeb no tsis tau hu rau cov lus nug txog kev sib tham ntawm cov khoom, thiab ntau dua li tsis tau qhia tias cov roj, thee thiab cov nkev ntuj muaj hnub nyoog qis dua li hnub nyoog no.

Tsis tas li, cov neeg tsim khoom sau tseg qee qhov tsis zoo hauv xov tooj cua sib tham. Piv txwv li, kev sib tham ntawm cov dej qab zib molluscs tau txiav txim siab lawv lub hnub nyoog tshaj 2,000 xyoo, uas, hauv lawv txoj kev xav, tsis lees paub txoj kev no. Qhov tseeb, nws tau pom tias shellfish tau txais feem ntau ntawm lawv cov carbon los ntawm limestone thiab humus, uas tsawg heev nyob rau hauv14C, vim tias cov zaub mov no laus heev thiab tsis muaj kev nkag mus rau.pa roj carbon. Radiocarbon tsom xam, qhov tseeb ntawm qhov no tuaj yeem raug nug, yog qhov tseeb. Ntoo, piv txwv li, tsis muaj qhov teeb meem no, vim hais tias cov nroj tsuag tau carbon ncaj qha los ntawm huab cua, uas muaj tag nrho cov koob tshuaj 14C.

Lwm qhov kev sib cav tawm tsam txoj kev yog qhov tseeb tias cov ntoo tuaj yeem tsim ntau dua ib lub nplhaib hauv ib xyoos. Qhov no muaj tseeb, tab sis ntau zaus nws tshwm sim tias lawv tsis tsim cov nplhaib loj hlob txhua. Cov ntoo thuv bristlecone, los ntawm qhov kev ntsuas feem ntau yog raws, muaj 5% tsawg dua rings tshaj nws lub hnub nyoog.

oddities ntawm radiocarbon dating
oddities ntawm radiocarbon dating

Setting hnub

Kev tshuaj ntsuam hluav taws xob hluav taws xob tsis yog ib txoj hauv kev xwb, tab sis kev tshawb pom zoo siab hauv peb yav dhau los thiab tam sim no. Txoj kev tso cai rau cov kws tshawb fawb tshawb fawb los npaj cov kev tshawb pom nyob rau hauv lub sijhawm tsis tas yuav tsum tau sau cov ntaub ntawv lossis nyiaj npib.

Nyob rau xyoo 19th thiab thaum ntxov 20th, cov neeg mob siab ntev thiab ceev faj archaeologists txuas cov cuab yeej siv tais diav thiab pob zeb los ntawm ntau thaj chaw los ntawm kev nrhiav qhov sib xws ntawm cov duab thiab cov qauv. Tom qab ntawd, siv lub tswv yim hais tias cov khoom style tau hloov zuj zus thiab dhau los ua qhov nyuaj dhau sijhawm, lawv tuaj yeem tso rau hauv kev txiav txim.

Yog li ntawd, lub qhov ntxa loj domed (hu ua tholos) hauv tebchaws Greece tau suav tias yog cov thawj coj ntawm cov qauv zoo sib xws ntawm Scottish kob ntawm Maeshowe. Qhov no txhawb lub tswv yim hais tias cov classical kev vam meej ntawm tim Nkij teb chaws thiab Rome yog nyob rau hauv nruab nrab ntawm tag nrho cov innovation.

Txawm li cas los xij, hauvRaws li qhov tshwm sim ntawm kev tsom xam radiocarbon, nws tau pom tias lub qhov ntxa Scottish tau ntau txhiab xyoo laus dua cov Greek. Northern barbarians muaj peev xwm tsim qauv complex zoo ib yam li classical sawv daws yuav.

Lwm cov haujlwm tseem ceeb yog txoj haujlwm ntawm Shroud of Turin mus rau lub sijhawm medieval, kev sib ntsib ntawm Dead Hiav Txwv Scrolls mus rau lub sijhawm ntawm Tswv Yexus, thiab lub sijhawm tsis sib haum xeeb ntawm cov duab kos hauv Chauvet Qhov tsua ntawm 38,000 calBP (kwv yees li 32,000 BP), ntau txhiab xyoo ua ntej tshaj qhov xav tau.

Radiocarbon tsom xam kuj tau siv los txiav txim lub sijhawm ntawm kev ploj tuag ntawm mammoths thiab tau pab txhawb rau kev sib cav txog seb tib neeg niaj hnub thiab Neanderthals tau ntsib los tsis tau.

Isotope 14С tsis yog siv los txiav txim siab hnub nyoog xwb. Cov txheej txheem ntawm kev tsom xam cov xov tooj cua tso cai rau peb los kawm txog kev ncig ntawm dej hiav txwv thiab taug qab kev txav ntawm cov tshuaj thoob plaws hauv lub cev, tab sis qhov no yog lub ntsiab lus rau lwm tsab xov xwm.

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