Wybierz język:

  • Polish
  • English
 
 
DATOWANIE 14C - RÓŻNE PROBLEMY


W pierwszym przybliżeniu, wiek próbki datowanej metodą 14C można obliczyć porównując stosunek 14C/12C w badanej próbce i we współczesnej biosferze. Najprościej założyć, że w momencie obumarcia stosunek 14C/12C w organizmie był taki sam jak w dzisiejszej biosferze. Takie założenie jest jednak nadmiernym uproszczeniem i w praktyce datowania zwykle stosuje się poprawki. Najczęściej stosowane poprawki uwzględniają: frakcjonowanie izotopowe, zmiany koncentracji 14C w atmosferze w przeszłości i efekt rezerwuarowy.


Frakcjonowanie izotopowe

Frakcjonowanie izotopowe to zróżnicowanie szybkości reakcji chemicznych i procesów fizycznych w zależności od masy izotopu. Przykładowo, w procesie fotosyntezy biorą udział wszystkie atomy węgla, jednak szybkość procesu dla lżejszych atomów węgla jest relatywnie większa. Dlatego stosunek 14C/12C w roślinie jest zawsze mniejszy niż w atmosferze. Ten fakt musi być wzięty pod uwagę w datowaniu 14C.

Miarą frakcjonowania jest stosunek 13C/12C. Przykładowo, w utworach węglanowych jest on o ok. 7‰ większy, a w większości roślin o ok. 18‰  mniejszy niż w atmosferze. Różnice te dla 14C są  dwukrotnie większe.

frakcjonowanie.png

Ocenie wielkości frakcjonowania izotopowego służy pomiar stosunku 13C/12C. Ten stosunek w organizmie również zależy od frakcjonowania izotopowego, a ponieważ oba izotopy (13C i 12C) są stabilne, nie ulega zmianie po obumarciu organizmu i może zostać zmierzony w laboratorium. Pomiar 13C/12C w próbce pozwala na poprawkę stosunku 14C/12C, gdyż dla większości procesów frakcjonowanie dla 14C jest dokładnie dwukrotnie większe niż dla 13C. Koncentrację 14C z reguły przedstawia się po znormalizowaniu do stosunku 13C/12C we wzorcu aktywności współczesnej biosfery.
Frakcjonowanie izotopowe powoduje m.in., że stosunek 14C/12C w organizmach żywych jest inny niż w atmosferze.
 
W praktyce, frakcjonowanie izotopowe występuje również podczas przygotowania próbki do pomiarów 14C. Z tego powodu, znormalizowanie stosunku 14C/12C wymaga zmierzenia stosunku 13C/12C w próbce przygotowanej w identycznym procesie.

Frakcjonowanie izotopowe zachodzi też w spektrometrze AMS (m.in. w procesie jonizacji atomów w źródle jonów oraz w reakcji strippingu). Przy słabym frakcjonowaniu można je nadal uwzględnić zakładając, że jest dla 14C jest ono dwukrotnie większe niż dla 13C. Jednak przy silnym frakcjonowaniu zasada ta nie jest spełniona. W takim przypadku poprawka stosunku 14C/12C na frakcjonowanie izotopowe obarczona jest większym błędem.



Efekt rezerwuarowy
reservoir_age.png Poprawny wiek radiowęglowy najłatwiej określić dla szczątków organizmów, które w czasie życia czerpały węgiel z atmosfery. Organizmy czerpiące węgiel ze środowiska wodnego mają z reguły mniejszy stosunek 14C/12C niż w atmosferze. Jest to tzw. efekt rezerwuarowy. Wiek radiowęglowy szczątków takich organizmów jest zawyżony i powinien być skorygowany. 
Wielkość efektu rezerwuarowego (wiek rezerwuarowy) jest dobrze znana dla większości obszaru powierzchni mórz i oceanów (300-800 lat). W zbiornikach śródlądowych (jeziora, rzeki) efekt rezerwuarowy może być bardzo różny (od 0 do ponad 2000 lat) i dla każdego zbiornika musi być określany oddzielnie.


 
© 2017 Poznańskie Laboratorium Radiowęglowe
Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.