kulstof 14-datering

Verificeret
Artiklens indhold er godkendt af redaktionen.

Kulstof 14-datering. Den konventionelle14C-alder beregnes på grundlag af en antagelse om konstant 14C-produktion i atmosfæren. For at finde den korrekte alder, den kalibrerede alder, skal den konventionelle alder korrigeres. Det sker med en kalibreringskurve, som er bestemt ved at måle 14C-indholdet i træprøver med 20 årringe af overlappende alder, der alle er dendrokronologisk dateret. Kalibreringskurven består således af sammenhørende værdier af konventionel og kalibreret alder. På figuren er den konventionelle alder afsat på y-aksen, mens den kalibrerede alder er vist på x-aksen. Kalibreringskurven ses som det sorte kurvesæt, hvor afstanden mellem de to kurver angiver usikkerheden.

kulstof 14-datering, naturvidenskabelig metode til datering af arkæologiske og geologiske prøver. Kulstof 14-datering bygger på måling af den tilbageværende mængde af den radioaktive isotop 14C i fundmaterialer. Den rækker ca. 50.000 år tilbage i tiden og kan anvendes på alle kulstofforbindelser dannet i levende organismer. Metoden blev udarbejdet 1947-51 af Willard F. Libby, som fik nobelprisen i kemi i 1960 for opdagelsen.

Dannelse af 14C

I naturen findes kulstof som tre isotoper: 12C, 13C og 14C, hvoraf 12C og 13C er stabile, mens 14C er radioaktiv med en halveringstid på 5730 år. 14C dannes hele tiden i Jordens øvre atmosfære ved indvirkning af kosmisk stråling. Når kosmisk stråling rammer Jordens atmosfære, dannes en strøm af neutroner, der ved sammenstød med kvælstofatomer, 14N, danner 14C. Årlig dannes der på denne måde ca. 3,5 kg 14C i stratosfæren og ca. 2,5 kg i den underliggende troposfære.

14C-optagelse i levende organismer

Ved atmosfærekemiske processer omdannes 14C-atomerne til kuldioxid, CO2. Koncentrationen af 14CO2 i atmosfæren er typisk 4∙10-14%, altså en uhyre ringe mængde (den tilsvarende præindustrielle vægtkoncentration af al CO2 i atmosfæren var 4∙10-2%, dvs. en ud af hver 1012 C-atomer var 14C). 14CO2 transporteres på få år ned til Jordens overflade, hvor det optages af de grønne planter og derefter i dyr og mennesker på lige fod med almindeligt ikke-radioaktivt CO2. Endvidere opløses CO2 fra atmosfæren i havvand, og 14C indbygges derfor på tilsvarende måde i hele den marine fødekæde. Levende organismer (planter, dyr og mennesker), der er samtidige, vil således alle indeholde 14C i et forhold, der afspejler atmosfærens 14C-indhold. Så længe organismen lever, vedligeholdes mængden af 14C, men når organismen dør, stopper optagelsen af nye kulstofatomer, såvel 14C som de stabile 12C og 13C. Herefter vil forholdet mellem 14C og 12C ganske langsomt ændres, idet 14C-atomerne forsvinder ved radioaktive henfald.

Kulstof 14-datering. Mængden af 14C i en prøve fra en levende organisme aftager i tiden efter dennes død. Når der er gået én halveringstid (5730 år), er mængden af 14C halveret; når der er gået to halveringstider (11.460 år), er der en fjerdedel af det oprindelige 14C-indhold tilbage osv. Ved at måle den tilbageværende mængde 14C i en gammel prøve og sammenligne denne mængde med indholdet i en moderne standardprøve kan man beregne prøvens alder.

Princippet i kulstof 14-datering

Princippet går ud på at måle mængden af tilbageværende 14C i prøvematerialet. Hvis det oprindelige indhold af 14C i prøven er kendt, kan alderen derefter beregnes ud fra den kendte halveringstid for 14C. Jo lavere 14C-indholdet er, jo ældre er prøven. Inden prøven kan dateres, skal den forbehandles kemisk i laboratoriet for at fjerne eventuel senere tilkommen forurening med nyere eller ældre kulstof. Efter forbehandlingen omdannes prøven til CO2 ved forbrænding, hvorefter indholdet af 14C kan måles med en proportionaltæller. Denne teknik kaldes konventionel 14C-datering.

Alternativt kan forholdet 14C/13C måles direkte i en accelerator ved den såkaldte AMS-teknik (Accelerator Masse Spektrometri). De to metoder er i princippet lige nøjagtige. Fordelen ved AMS er, at man kan datere meget små prøver, ca. 1 mg kulstof, mens man ved konventionel datering skal bruge ca. 1 g kulstof. Fordelen ved konventionel datering er på den anden side, at man med de større prøvemængder lettere kan undgå fejl forårsaget af fremmede kulstofforbindelser.

Korrektioner

Antager man, at det oprindelige 14C-indhold i atmosfæren, og dermed i prøvematerialer, har været konstant tilbage i tiden, får man en alder, der kaldes den konventionelle alder. Undersøgelser, specielt af årringe i træer, har imidlertid vist, at denne antagelse ikke er rigtig. Den årlige 14C-produktion har varieret pga. variationer i Solens og Jordens magnetfelter. For at få den rigtige alder skal den konventionelle alder derfor kalibreres mod en dendrokronologisk fastlagt kalibreringskurve. Den dendrokronologiske kalibreringskurve rækker tilbage til 10.000 f.Kr., mens der fra 10.000-20.000 f.Kr. findes en kalibreringskurve baseret på U/Th-datering af koraller. Før 20.000 f.Kr. har man endnu ingen mulighed for kalibrering. Inden for de sidste 2000 år er forskellen mellem konventionelle og kalibrerede aldre forholdsvis lille, mens den for gamle prøver kan blive op til 3500 år. Usikkerheden i aldersbestemmelserne afhænger dels af prøvens alder, dels af kalibreringskurvens forløb på det pågældende tidspunkt, men den er ca. ±40 år for middelalderprøver og ±100 år for prøver fra stenalderen.

Arkæologiske og geologiske anvendelser

Før fremkomsten af 14C-metoden byggede arkæologisk kronologi i hovedsagen på relativ datering fastlagt ved stratigrafiske lagfølger eller typologiske serier af fx våben og redskabstyper. Opstilling af tidsskemaer alene på grundlag af stratigrafi eller typologi rummer imidlertid mange fejlmuligheder, specielt ved datering over store afstande. Med 14C-datering har arkæologien fået en absolut og global dateringsmetode. For dansk område er der således udarbejdet en fast arkæologisk kronologi, der dækker alle kulturhistoriske perioder fra indvandringen af de første rensdyrjægere for ca. 14.000 år siden og op til historisk tid. Tilsvarende tidsskemaer er udarbejdet i en lang række andre lande.

Som et af de vigtigste resultater af disse undersøgelser er det påvist, at de europæiske agerbrugskulturer er væsentlig ældre end hidtil antaget. I Danmark fandt indførelsen af agerbruget (overgangen til yngre stenalder) således sted allerede 3900 f.Kr. eller ca. 1400 år tidligere end antaget før 14C-metodens fremkomst. Også vore store stendysser og jættestuer har en højere alder end tidligere antaget, idet de er bygget ca. 3400-3200 f.Kr.; de er således væsentlig ældre end pyramiderne i Egypten.

Et afgørende træk ved 14C-metoden er netop, at den er universel for hele Jorden og således for første gang har gjort det muligt at give en objektiv beskrivelse af, hvor de kulturelle nyskabelser opstod, og ad hvilke veje de udbredte sig. Geologer og naturhistorikere har på tilsvarende måde fået mulighed for at bestemme tidsrammer for den geologiske og miljømæssige udvikling og for at fastlægge den tilhørende klimahistorie og vegetations- og faunaudvikling. Således er hele indvandringshistorien for planter og dyr efter sidste istid nu fastlagt i absolutte aldre. Også landskabsudviklingen i Danmark med hævning og sænkning af kystlinjer efter den sidste nedisning er dateret. Man har ligeledes med 14C-metoden vist, at der levede mammutter i Danmark i en lang isfri periode under sidste istid for omkring 40.000-24.000 år siden.

Vind tre bøger i Den Store Danskes quiz.

Gå til quiz.

 

Find bøger

   
   Find Lydbøger
hos Storytel
   Find bøger
bogpriser.dk
   Studiebøger
pensum.dk
   Læs e-bøger
hos Ready

 

Hvad er et tag? Tags er artiklens nøgleord. Artikler med et fælles tag findes ved at klikke på tagget. Når du er logget ind, kan du tilføje tags og dermed skabe sammenhænge.

© Dette billede må du ...

Kulstof 14-datering. Mængden af 14C i en prøve fra en levende organisme aftager i tiden efter dennes død. Når der er gået én halveringstid (5730 år), er mængden af 14C halveret; når der er gået to halveringstider (11.460 år), er der en fjerdedel af det oprindelige 14C-indhold tilbage osv. Ved at måle den tilbageværende mængde 14C i en gammel prøve og sammenligne denne mængde med indholdet i en moderne standardprøve kan man beregne prøvens alder.

© Dette billede må du ...

Kulstof 14-datering. Den konventionelle14C-alder beregnes på grundlag af en antagelse om konstant 14C-produktion i atmosfæren. For at finde den korrekte alder, den kalibrerede alder, skal den konventionelle alder korrigeres. Det sker med en kalibreringskurve, som er bestemt ved at måle 14C-indholdet i træprøver med 20 årringe af overlappende alder, der alle er dendrokronologisk dateret. Kalibreringskurven består således af sammenhørende værdier af konventionel og kalibreret alder. På figuren er den konventionelle alder afsat på y-aksen, mens den kalibrerede alder er vist på x-aksen. Kalibreringskurven ses som det sorte kurvesæt, hvor afstanden mellem de to kurver angiver usikkerheden.

Viser 2 af 2 billeder

Filer

FilTilføjet af 
[+351946.801.svg (38.14 kB)

Kulstof 14-datering. Mængden af 14C i en prøve fra en levende organisme aftager i tiden efter dennes død. Når der er gået én halveringstid (5730 år), er mængden af 14C halveret; når der er gået to halveringstider (11.460 år), er der en fjerdedel af det oprindelige 14C-indhold tilbage osv. Ved at måle den tilbageværende mængde 14C i en gammel prøve og sammenligne denne mængde med indholdet i en moderne standardprøve kan man beregne prøvens alder.

Admin

24/04/2009

[+393582.801.svg (29.67 kB)

Kulstof 14-datering. Den konventionelle14C-alder beregnes på grundlag af en antagelse om konstant 14C-produktion i atmosfæren. For at finde den korrekte alder, den kalibrerede alder, skal den konventionelle alder korrigeres. Det sker med en kalibreringskurve, som er bestemt ved at måle 14C-indholdet i træprøver med 20 årringe af overlappende alder, der alle er dendrokronologisk dateret. Kalibreringskurven består således af sammenhørende værdier af konventionel og kalibreret alder. På figuren er den konventionelle alder afsat på y-aksen, mens den kalibrerede alder er vist på x-aksen. Kalibreringskurven ses som det sorte kurvesæt, hvor afstanden mellem de to kurver angiver usikkerheden.

Admin

24/04/2009

Nyhedsbrev

Om artiklen

Seneste forfatter
Redaktionen
25/03/2010
Oprindelige forfattere
HTau
31/01/2009
KLRa
31/01/2009
OWD
31/01/2009

© Gyldendal 2009-2014 - Powered by MindTouch Deki