Radiohiiliajoitus
Radiohiiliajoitus, joka tunnetaan myös nimellä C14-datausmenetelmä, on tapa kertoa, kuinka vanha esine on. Se on eräänlainen radiometrinen ajoitusmenetelmä.
Menetelmässä käytetään radioaktiivista hiili-14-isotooppia. Suurin osa orgaanisesta aineesta sisältää hiiltä. Hiilellä on erilaisia isotooppeja, jotka eivät yleensä ole radioaktiivisia. 14C on radioaktiivinen isotooppi, jonka puoliintumisaika (aika, joka kuluu radioaktiivisuuden puolittumiseen) on noin 5 730 vuotta. Tämän ansiosta hiiltä sisältävien aineiden ikä voidaan määrittää. Menetelmä toimii noin 60 000 vuoden ikään asti. Saadut päivämäärät kirjoitetaan yleensä ennen nykyhetkeä ("nykyhetki" tarkoittaa vuotta 1950).
Kasvit ottavat ilmakehän hiilidioksidia fotosynteesin avulla, ja eläimet syövät sitä, joten jokainen elävä olento vaihtaa jatkuvasti hiili-14:tä ympäristönsä kanssa niin kauan kuin se elää. Kun se kuitenkin kuolee, tämä vaihto loppuu.
Vuonna 1958 Hessel de Vries osoitti, että hiili-14:n pitoisuus ilmakehässä vaihtelee ajan ja paikan mukaan. Suhteellisen lyhytikäinen 14C uusiutuu jatkuvasti ilmakehän typpeä pommittamalla kosmisen säteilyn avulla. Koska pommitus vaihtelee hieman ja muista syistä johtuen myös orgaaniseen aineeseen sitoutunut 14C vaihtelee hieman. Tämä johtaa virheisiin kronologiassa. Alle 20 000 vuoden ikäisiä tuloksia voidaan kuitenkin verrata puiden vuosirenkaisiin perustuvaan dendrokronologiaan. Jotta työ olisi mahdollisimman tarkkaa, vaihtelut kompensoidaan kalibrointikäyrien avulla.
Menetelmän kehittivät Willard Libby ja hänen kollegansa Chicagon yliopistossa vuonna 1949. Vuonna 1960 hänelle myönnettiin tästä työstä Nobelin kemianpalkinto. Hän osoitti ensimmäisen kerran radiohiiliajoituksen tarkkuuden arvioimalla tarkasti muinaisen egyptiläisen kuninkaallisen proomun puun iän, jonka ikä tunnettiin historiallisista asiakirjoista.
C14:n määrä atomisfäärissä vaihtelee ajan myötä.
Ilmakehän 14C, Uusi-Seelanti ja Itävalta. Uuden-Seelannin käyrä edustaa eteläistä pallonpuoliskoa ja Itävallan käyrä pohjoista pallonpuoliskoa. Ilmakehän ydinasekokeet lähes kaksinkertaistivat 14C-pitoisuuden pohjoisella pallonpuoliskolla.
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mitä on radiohiiliajoitus?
V: Radiohiiliajoitus, joka tunnetaan myös nimellä C14-datausmenetelmä, on tapa kertoa, kuinka vanha esine on. Se on eräänlainen radiometrinen dating, jossa käytetään radioaktiivista isotooppia hiili-14 hiiltä sisältävien aineiden iän määrittämiseen.
K: Miten se toimii?
V: Menetelmä toimii mittaamalla radioaktiivisen isotooppi hiili-14:n määrää orgaanisessa aineessa. Niin kauan kuin jokin on elossa, se vaihtaa hiili-14:tä ympäristönsä kanssa, mutta kun se kuolee, tämä vaihto loppuu. Mittaamalla 14C:n määrää esineessä ja vertaamalla sitä ilmakehän pitoisuuksiin tutkijat voivat arvioida sen iän jopa 60 000 vuoden ikäiseksi.
K: Kuka kehitti tämän menetelmän?
V: Menetelmän kehittivät Willard Libby ja hänen kollegansa Chicagon yliopistossa vuonna 1949. Vuonna 1960 hänelle myönnettiin tästä työstä Nobelin kemianpalkinto.
K: Kuinka tarkkaa radiohiiliajoitus on?
V: Yleisesti ottaen radiohiiliajoituksia pidetään tarkkoina noin 20 000 vuoden ikään asti, kun niitä verrataan dendrokronologiaan (puurengasanalyysiin). Tarkempien tulosten saamiseksi käytetään kalibrointikäyriä, joilla kompensoidaan ilmakehän tasojen vaihtelua ajan ja paikan mukaan.
K: Mitä Willard Libby käytti osoittaakseen tarkkuuden? V: Tarkkuuden osoittamiseksi Willard Libby arvioi muinaisen egyptiläisen kuninkaallisen proomun puun iän, jonka ikä oli jo tiedossa historiallisista asiakirjoista.
K: Millaista säteilyä radiohiiliajoituksessa käytetään?
V: Radiohiiliajoituksessa käytetään radioaktiivisten isotooppien, kuten hiili-14:n, säteilyä. Hiili-14:n puoliintumisaika (aika, joka kuluu radioaktiivisuuden puolittumiseen) on 5 730 vuotta.
