Karbon-14 Döngüsü

Radyo Karbon Tarihlemesi Nedir?

Radyo karbon tarihleme, canlı organizmalardan kaynaklanan karbon bazlı malzemeler için nesnel yaş tahminleri sağlayan bir yöntemdir. 1 Numunede bulunan karbon-14 miktarının ölçülmesi ve bunun uluslararası olarak kullanılan bir referans standardıyla karşılaştırılmasıyla bir yaş tahmin edilebilir.

Radyokarbon tarihleme tekniğinin modern insan üzerindeki etkisi, onu 20. yüzyılın en önemli keşiflerinden biri haline getirmiştir. Başka hiçbir bilimsel yöntem, insanın yalnızca şimdiki zamanını değil, aynı zamanda binlerce yıl önce gerçekleşmiş olayları da anlamasını devrim niteliğinde değiştirememiştir. Arkeoloji ve diğer beşeri bilimler, teorileri kanıtlamak veya çürütmek için radyokarbon tarihlemesini kullanır. Yıllar geçtikçe, karbon 14 tarihlemesi jeoloji, hidroloji, jeofizik, atmosfer bilimi, oşinografi, paleoklimatoloji ve hatta biyomedikalde de uygulamalar bulmuştur.

• Karbon-14, Karbonun zayıf radyoaktif bir izotopudur; radyokarbon olarak da bilinir, izotopik bir kronometredir.

• C-14 tarihlemesi sadece organik ve bazı inorganik maddelere uygulanabilir (metallere uygulanamaz).

• Gaz orantılı sayım, sıvı sintilasyon sayımı ve hızlandırıcı kütle spektrometrisi üç temel radyokarbon tarihleme yöntemidir.

Radyokarbon (karbon 14), karbon elementinin kararsız ve zayıf radyoaktif bir izotopudur. Kararlı izotoplar karbon 12 ve karbon 13'tür.

Karbon 14, kozmik ışın nötronlarının nitrojen 14 atomları üzerindeki etkisiyle üst atmosferde sürekli olarak oluşmaktadır. Havada hızla oksitlenerek karbondioksite dönüşür ve küresel karbon döngüsüne girer.

Bitkiler ve hayvanlar yaşamları boyunca karbondioksitten karbon 14 özümserler. Öldüklerinde, biyosferle karbon alışverişi yapmayı bırakırlar ve karbon 14 içerikleri daha sonra radyoaktif bozunma yasası tarafından belirlenen bir oranda azalmaya başlar. Radyokarbon tarihleme esas itibariyle kalıntı radyoaktiviteyi ölçmek için tasarlanmış bir yöntemdir.

Karbon elementinden bahsettiğimizde, genellikle doğada en bol bulunan kararlı izotop olan 12 C'den bahsederiz. 12 C yaşam için kesinlikle gerekli olsa da kararsız kız kardeşi izotopu 14 C bilim dünyası için son derece önemli hale gelmiştir. Radyokarbon tarihleme, bilinen yarı ömrü 5.730 yıla karşı kalan 14 C miktarını inceleyerek bir numunenin yaşını belirleme işlemidir. Bu işlemin işe yaramasının nedeni, organizmalar canlıyken solunum yoluyla sürekli olarak 14 C tedariklerini yenilemeleri ve bu sayede sabit miktarda izotop sağlamalarıdır. Ancak, bir organizma varlığını yitirdiğinde, artık çevresinden karbon almaz ve kararsız 14 C izotopu bozulmaya başlar. Bu bilimden, organizmanın Dünya'da yaşadığı tarihi yaklaşık olarak belirleyebiliriz. Radyokarbon tarihleme, organizmaların geçmiş koşulları ve Dünya'da mevcut ortamlar hakkında bilgi edinmek için birçok alanda kullanılır.

Karbon-14 Tarihlendirilebilir Malzemeler

Tüm malzemeler radyokarbon tarihlemesi yapılamaz. Çoğu, hatta hepsi, organik bileşikler tarihlenebilir. Bir kabuğun aragonit bileşeni gibi bazı inorganik maddeler de mineralin oluşumu atmosferle denge halinde karbon 14'ün asimilasyonunu içerdiği sürece tarihlenebilir.

Yöntemin başlangıcından bu yana radyokarbon tarihlemesi yapılan örnekler arasında kömür , odun , dallar , tohumlar , kemikler , deniz kabukları , deri , turba , göl çamuru, toprak , saç, çanak çömlek , polen , duvar resimleri, mercanlar, kan kalıntıları, kumaşlar , kağıt veya parşömen, reçineler ve su bulunmaktadır.

Bu malzemeler radyokarbon içeriklerinin analiz edilmesinden önce olası kirleticilerin uzaklaştırılması için fiziksel ve kimyasal ön işlemlerden geçirilir.

Örnek: Ölü Deniz Parşömenleri

1947'de Ölü Deniz Parşömenlerinin örnekleri karbon tarihlemesiyle analiz edildi. Mevcut karbon-14'ün d/dk. (burada d = parçalanma) aktivitesine (çürüme hızı) sahip olduğu bulundu. Buna karşılık, canlı materyal 14 d/dk. aktivitesi sergiler.

Böylece, 1947'de yapılan ölçümden Ölü Deniz Parşömenlerinin 2000 yaşında olduğu belirlendi, bu da onlara MÖ 53 tarihini verdi ve gerçekliğini doğruladı. Bu keşif, İsa'nın bedenini sardığı düşünülen Torino Kefeni için yapılan karbon tarihleme sonuçlarıyla çelişmektedir. Karbon tarihlemesi, bezin MS 1260 ile 1390 yılları arasında yapıldığını göstermiştir. Dolayısıyla Torino Kefeni, İsa'nın ölümünden bin yıldan fazla bir süre sonra yapılmıştır.

Özet

Radyokarbon tarihlemesinin tüm süreci karbon-14'ün bozunmasına dayanır. Bu süreç, bir organizmanın çevresiyle artık Karbon alışverişi yapamamasıyla başlar. Karbon-14 ilk olarak atmosferdeki kozmik ışınlar aşırı nötronların üretilmesine izin verdiğinde oluşur, bu da daha sonra Azot ile reaksiyona girerek organizmalarla alışverişi yapılacak sürekli yenilenen bir karbon-14 kaynağı üretir.

• Karbon-14 tarihlemesi, karbon içeren malzemelerin yaşını yaklaşık 58.000 ila 62.000 yıla kadar tahmin etmek için kullanılabilir.

• Kozmik ışınların atmosferik azotla sürekli etkileşimi olmasaydı, karbon-14 izotopu bir milyon yıldan daha kısa bir sürede Dünya atmosferinden kaybolacaktı.

• Radyokarbon tarihlemesinin en sık kullanılan kullanımlarından biri arkeolojik alanlardaki organik kalıntıların yaşını tahmin etmektir.