Kol 14-datering

Kol 14-datering

Platser där historiker trodde att den mänskliga civilisationen kom att lämna säger, bara för 2 år sedan, har faktiskt bevisats ha haft någon form av mänsklig civilisation för mer än 4 år sedan. Felen är av fyra generella typer:. Fysiska och kemiska förbehandlingar görs på dessa material för att ta bort eventuella föroreningar innan de analyseras för deras radiokolhalt. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. Detta ledde till uppskattningar om att träden var mellan 24 och 19, kol 14-datering, år gammal, [] och därför antogs detta vara datumet för det sista framryckandet av Wisconsin-glaciationen kol 14-datering dess sista reträtt markerade slutet på Pleistocene i Nordamerika. Hur fungerar Carbon Dating.

Navigeringsmeny

Av: Marshall Brain Uppdaterad: 31 mars, Vid en arkeologisk utgrävning grävs en bit träverktyg fram och arkeologen finner att den är 5 år gammal.

En barnmamma hittas högt uppe i Anderna och arkeologen säger att barnet levde för mer än 2 år sedan, kol 14-datering.

Hur vet forskare hur gamla ett föremål eller mänskliga kvarlevor är? Vilka metoder använder de och hur fungerar dessa metoder?

I den här artikeln kommer vi att undersöka metoderna med vilka forskare använder radioaktivitet för att bestämma objekts ålder, kol 14-datering, framför allt koldatering. Koldatering är ett sätt att bestämma åldern på vissa arkeologiska artefakter av biologiskt ursprung upp till cirka 50 år gamla. Det används för att dejta saker som ben, tyg, trä och växtfibrer som skapades i det relativt nyligen förflutna av människor kol 14-datering. Kosmiska strålar kommer in i jordens atmosfär i stort antal varje dag, kol 14-datering.

Till exempel drabbas varje person av ungefär en halv miljon kosmiska strålar varje timme. Det är inte ovanligt att en kosmisk stråle kolliderar med en atom i atmosfären och skapar en sekundär kosmisk stråle i form av en energisk neutron, och att dessa energiska neutroner kolliderar med kväveatomer. När neutronen kolliderar, kol 14-datering, en kväveatom med sju protoner, sju neutroner förvandlas till en kolatom sex protoner, åtta neutroner och en väteatom en proton, noll neutroner.

Kol är radioaktivt, med en halveringstid på cirka 5 år. För mer information om kosmiska strålar och halveringstid, samt processen för radioaktivt sönderfall, kol 14-datering, se Hur kärnstrålning fungerar. Djur och människor äter växter kol 14-datering ta in kol 14-datering också. Förhållandet mellan normalt kol kol och kol i luften och i alla levande varelser vid varje given tidpunkt är nästan konstant, kol 14-datering. Kanske en på en biljon kolatomer är kol. Kolatomerna sönderfaller alltid, men de ersätts av nya kolatomer i konstant hastighet.

För närvarande har din kropp en viss procentandel av kolatomer i sig, kol 14-datering, och alla levande växter och djur har samma procentandel. Förhållandet mellan kol kol 14-datering kol vid dödsögonblicket är detsamma som alla andra levande varelser, men kolet sönderfaller och ersätts inte.

Kolet sönderfaller med sin halveringstid på 5 år, medan mängden kol förblir konstant i provet. Genom att titta på förhållandet mellan kol och kol i provet och jämföra det med förhållandet i en levande organism, är det möjligt att bestämma åldern på en tidigare levande varelse ganska exakt. Så om du hade ett fossil som hade 10 procent kol jämfört med ett levande prov, då skulle det fossilet vara:. Eftersom halveringstiden för kol är 5 år, är den endast tillförlitlig för att datera föremål upp till cirka 60 år gamla, kol 14-datering.

Men principen om koldatering gäller även för andra isotoper. Kalium är ett annat radioaktivt grundämne som finns naturligt i din kropp och har en halveringstid på 1. Användningen av olika radioisotoper möjliggör datering av biologiska och geologiska kol 14-datering med en hög grad av noggrannhet. dock, kol 14-datering, radioisotopdejting kanske inte fungerar så bra i framtiden. Allt som dör efter s, när kärnvapenbombskärnreaktorer och kärnvapenprov utomhus började förändra saker och ting, kommer att vara svårare att datera exakt.

com artikel:. Anmäl dig till vårt nyhetsbrev! Mobil nyhetsbrev banner nära. Mobilt nyhetsbrev chatt nära. Mobila nyhetsbrev chattpunkter.

Mobil nyhetsbrev chatt avatar. Mobilt nyhetsbrev chatt prenumerera. Miljövetenskap. Geovetenskap. Geologiska processer. Hur Carbon Dating fungerar. Dela innehåll på Twitter Dela innehåll kol 14-datering Facebook Dela innehåll på LinkedIn Dela innehåll på flipboard Dela innehåll på Reddit Dela innehåll via e-post.

Paleontologer från Natural History Museum of Los Angeles förbereder och sätter ihop fossilerna av en 66 miljoner kol 14-datering Tyrannosaurus rex med smeknamnet Thomas, i Los Angeles den 27 mars, Thomas grävdes ut i Montana mellan och How Carbon is Made " ". Dejta ett fossil Så fort en levande organism dör slutar den att ta in nytt kol.

En formel för att beräkna hur gammalt ett prov är genom koldatering är: Annons. Vanliga frågor om koldating Hur exakt är koldatering?

Teknikens framsteg har gjort det möjligt att datera föremål och material så det är bara borta med några decennier, högst. Hur används kol för att datera fossiler? Alla levande varelser absorberar kol från atmosfären, inklusive en mängd radioaktivt kol När den växten eller djuret dör slutar den att absorbera kol.

Men det radioaktiva kolet det har samlat på sig fortsätter att sönderfalla. Forskare kan mäta mängden kol som blir över och uppskatta hur länge sedan växten eller djuret dog. Var finns kol? Det finns mest i kol 14-datering koldioxid eftersom det är där den ständigt produceras av kollisioner mellan kväveatomer och kosmisk strålning. Vilka saker kan koldatering användas till? Koldatering kan användas för att bestämma åldern på allt från ben och växtfibrer, till trä och pollen.

Är kol skadligt för människor? Även stor extern exponering för mängder av isotopen utgör ingen risk för människor. Strålningen tränger knappt igenom det yttersta hudlagret på kroppen. Mycket mer information relaterad HowStuffWorks Artiklar Hur kärnstrålning fungerar Hur ett kärnkraftverk fungerar Hur nukleär medicin fungerar Hur en kärnvapenbomb fungerar Hur radon fungerar. Geologisk undersökning: Kolteknik NOVA: Hur gamla är pyramiderna?

Carbon Dating A Science Odyssey: The Dating Game U. Geological Surveys publikation "Geotime". Citera detta! Prova våra korsord! Kan du gissa svaret? Prova våra Sudoku-pussel! Mer fantastiska saker.

nätdejtingsajter london

Eftersom kalibreringskurvan IntCal också rapporterar förbi atmosfäriska 14 C-koncentrationer med denna konventionella ålder, kommer alla konventionella åldrar som kalibreras mot IntCal-kurvan att ge en korrekt kalibrerad ålder. När ett datum citeras bör läsaren vara medveten om att om det är ett okalibrerat datum kan en term som används för datum som anges i radiokolår skilja sig väsentligt från den bästa uppskattningen av det faktiska kalenderdatumet, både för att den använder fel värde för halveringstid på 14 C , och eftersom ingen korrektionskalibrering har tillämpats för den historiska variationen av 14 C i atmosfären över tiden.

Kol distribueras i atmosfären, biosfären och haven; dessa kallas gemensamt för kolutbytesreservoaren, [32] och varje komponent kallas också individuellt för en kolutbytesreservoar. De olika elementen i kolutbytesreservoaren varierar i hur mycket kol de lagrar, och i hur lång tid det tar för de 14 C som genereras av kosmiska strålar att blanda sig helt med dem.

Detta påverkar förhållandet mellan 14 C och 12 C i de olika reservoarerna, och följaktligen radiokolåldrarna för prover som har sitt ursprung i varje reservoar. Det finns flera andra möjliga felkällor som måste övervägas. Felen är av fyra generella typer:.

För att verifiera metodens riktighet testades flera artefakter som var daterbara med andra tekniker; resultaten av testningen var i rimlig överensstämmelse med objektens verkliga åldrar. Med tiden började dock skillnader uppstå mellan den kända kronologin för de äldsta egyptiska dynastierna och radiokoldatumen för egyptiska artefakter.

Frågan löstes genom studien av trädringar: [38] [39] [40] jämförelse av överlappande serier av trädringar möjliggjorde konstruktionen av en kontinuerlig sekvens av trädringar som sträckte sig över 8 år. Kol och olja började brännas i stora mängder under 1800-talet. Att datera ett föremål från tidigt 1900-tal ger därför ett skenbart datum som är äldre än det verkliga datumet. Av samma anledning är 14 C-koncentrationerna i närheten av stora städer lägre än det atmosfäriska genomsnittet.

Denna fossila bränsleeffekt även känd som Suess-effekten, efter Hans Suess, som först rapporterade den i skulle bara uppgå till en minskning med 0. En mycket större effekt kommer från kärnvapenprover ovan jord, som släppte ut ett stort antal neutroner i atmosfären, vilket resulterade i skapandet av 14 C.

Från ungefär fram till , då atmosfäriska kärnvapenprovningar förbjöds, uppskattas det att flera ton 14 C skapades. Nivån har sedan dess sjunkit, eftersom denna bombpuls eller "bombkol" som det ibland kallas tränger in i resten av reservoaren.

Fotosyntes är den primära process genom vilken kol flyttas från atmosfären till levande varelser. I fotosyntesvägar absorberas 12 C något lättare än 13 C, vilket i sin tur absorberas lättare än 14 C. Denna effekt är känd som isotopfraktionering. För marina organismer är detaljerna i fotosyntesreaktionerna mindre välkända, och δ 13 C-värdena för marina fotosyntetiska organismer är beroende av temperaturen.

Vid högre temperaturer har CO 2 dålig löslighet i vatten, vilket innebär att det finns mindre CO 2 tillgängligt för fotosyntesreaktionerna.

Under dessa förhållanden minskar fraktioneringen och vid temperaturer över 14 °C är δ 13 C-värdena motsvarande högre, medan vid lägre temperaturer blir CO 2 mer löslig och därmed mer tillgänglig för marina organismer. Ett djur som äter mat med höga δ 13 C-värden kommer att ha högre δ 13 C än ett som äter mat med lägre δ 13 C-värden.

Anrikningen av ben 13 C innebär också att utsöndrat material är utarmat i 13 C i förhållande till kosten. Kolutbytet mellan atmosfärisk CO 2 och karbonat vid havsytan är också föremål för fraktionering, med 14 C i atmosfären mer sannolikt än 12 C att lösas upp i havet. Denna ökning av 14 C-koncentrationen upphäver nästan exakt den minskning som orsakas av uppströmningen av vatten som innehåller gammalt och därmed 14 C-utarmat kol från djuphavet, så att direkta mätningar av 14 C-strålning liknar mätningar för resten av biosfären.

Korrigering för isotopfraktionering, som görs för alla radiokoldatum för att möjliggöra jämförelse mellan resultat från olika delar av biosfären, ger en synbar ålder på cirka år för havets ytvatten. CO 2 i atmosfären överförs till havet genom att lösas i ytvattnet som karbonat- och bikarbonatjoner; samtidigt återvänder karbonatjonerna i vattnet till luften som CO 2.

De djupaste delarna av havet blandas mycket långsamt med ytvattnet, och blandningen är ojämn. Den huvudsakliga mekanismen som för djupt vatten till ytan är uppströmning, vilket är vanligare i regioner närmare ekvatorn. Uppströmning påverkas också av faktorer som topografin på den lokala havsbotten och kustlinjerna, klimatet och vindmönster.

Sammantaget tar blandningen av djupvatten och ytvatten mycket längre tid än blandningen av atmosfärisk CO 2 med ytvattnet, och som ett resultat av detta har vatten från vissa djuphavsområden en skenbar radiokolålder på flera tusen år.

Upwelling blandar detta "gamla" vatten med ytvattnet, vilket ger ytvattnet en skenbar ålder på cirka flera hundra år efter fraktioneringskorrigering. De norra och södra halvklotet har atmosfäriska cirkulationssystem som är tillräckligt oberoende av varandra för att det finns en märkbar tidsfördröjning i blandningen mellan de två. Eftersom ythavet är utarmat i 14 C på grund av den marina effekten, avlägsnas 14 C från den södra atmosfären snabbare än i norr.

Till exempel kommer floder som passerar över kalksten, som mestadels består av kalciumkarbonat, att få karbonatjoner. På samma sätt kan grundvatten innehålla kol som härrör från de stenar genom vilka det har passerat. Vulkanutbrott släpper ut stora mängder kol i luften. Vilande vulkaner kan också släppa ut åldrat kol. Varje tillsats av kol till ett prov av en annan ålder kommer att göra att det uppmätta datumet blir felaktigt.

Kontaminering med modernt kol gör att ett prov ser ut att vara yngre än det egentligen är: effekten är större för äldre prover. Prover för datering måste omvandlas till en form som lämpar sig för att mäta 14 C-halten; detta kan innebära omvandling till gasform, flytande eller fast form, beroende på vilken mätteknik som ska användas.

Innan detta kan göras måste provet behandlas för att avlägsna eventuell kontaminering och eventuella oönskade beståndsdelar. Särskilt för äldre prover kan det vara användbart att berika mängden 14 C i provet innan testning.

Detta kan göras med en termisk diffusionskolonn. När kontamineringen har avlägsnats måste proverna omvandlas till en form som är lämplig för den mätteknik som ska användas.

För acceleratormasspektrometri är fasta grafitmål de vanligaste, även om gasformig CO 2 också kan användas. Mängden material som behövs för testning beror på provtypen och den teknik som används. Det finns två typer av testteknik: detektorer som registrerar radioaktivitet, så kallade beta-räknare, och acceleratormasspektrometrar. För beta-räknare, ett prov som väger minst 10 gram 0.

I decennier efter att Libby utförde de första radiokoldateringsexperimenten var det enda sättet att mäta 14 C i ett prov att detektera det radioaktiva sönderfallet av enskilda kolatomer. Libbys första detektor var en geigerräknare av hans egen design. Han omvandlade kolet i sitt prov till lampsvart sot och belade insidan av en cylinder med det.

Denna cylinder sattes in i räknaren på ett sådant sätt att räknevajern var inuti provcylindern, för att det inte skulle finnas något material mellan provet och tråden. Libbys metod ersattes snart av gasproportionella räknare, som var mindre påverkade av bombkol de ytterligare 14 C som skapades av kärnvapentestning.

Dessa räknare registrerar joniseringsskurar orsakade av beta-partiklar som emitteras av de sönderfallande 14 C-atomerna; skurarna är proportionella mot partikelns energi, så andra joniseringskällor, såsom bakgrundsstrålning, kan identifieras och ignoreras. Diskarna är omgivna av bly- eller stålskärmar, för att eliminera bakgrundsstrålning och för att minska förekomsten av kosmisk strålning.

Dessutom används antikoincidensdetektorer; dessa registrerar händelser utanför räknaren och alla händelser som spelas in samtidigt både inom och utanför räknaren betraktas som en främmande händelse och ignoreras.

Den andra vanliga tekniken som används för att mäta 14 C-aktivitet är vätskescintillationsräkning, som uppfanns i , men som fick vänta till de tidiga s, då effektiva metoder för bensensyntes utvecklades, för att bli konkurrenskraftig med gasräkning; efter att vätskeräknare blev det vanligare teknikvalet för nybyggda dejtinglaboratorier. Räknarna fungerar genom att detektera ljusblixtar orsakade av beta-partiklar som emitteras av 14 C när de interagerar med ett fluorescerande medel som tillsätts till bensenet.

Liksom gasräknare kräver vätskescintillationsräknare avskärmning och antikoincidensräknare. För både gasproportionellräknaren och vätskescintillationsräknaren är det som mäts antalet beta-partiklar som detekteras under en given tidsperiod. Varje mätanordning används också för att mäta aktiviteten hos ett blankprov — ett prov framställt av kol som är tillräckligt gammalt för att inte ha någon aktivitet. Detta ger ett värde för bakgrundsstrålningen, som måste subtraheras från den uppmätta aktiviteten hos provet som dateras för att få aktiviteten som enbart kan hänföras till det provets 14 C.

Dessutom mäts ett prov med en standardaktivitet för att ge en baslinje för jämförelse. Jonerna accelereras och passerar genom en stripper, som tar bort flera elektroner så att jonerna kommer ut med en positiv laddning.

En partikeldetektor registrerar sedan antalet joner som detekteras i 14 C-strömmen, men eftersom volymen 12 C och 13 C , som behövs för kalibrering är för stor för individuell jondetektion, bestäms antalet genom att mäta den elektriska strömmen som skapas i en Faraday kopp. Varje 14 C-signal från maskinens bakgrundsblanka orsakas sannolikt antingen av strålar av joner som inte har följt den förväntade vägen inuti detektorn eller av kolhydrider som 12 CH 2 eller 13 CH.

En 14 C-signal från processblindprovet mäter mängden kontaminering som införs under beredningen av provet. Dessa mätningar används i den efterföljande beräkningen av provets ålder. Vilka beräkningar som ska utföras på mätningarna som tas beror på vilken teknik som används, eftersom beta-räknare mäter provets radioaktivitet medan AMS bestämmer förhållandet mellan de tre olika kolisotoperna i provet.

För att bestämma åldern på ett prov vars aktivitet har mätts genom betaräkning måste förhållandet mellan dess aktivitet och standardens aktivitet hittas. För att bestämma detta mäts ett blankprov av gammalt eller dött kol och ett prov med känd aktivitet mäts.

De extra proverna gör att fel som bakgrundsstrålning och systematiska fel i laboratorieinställningarna kan upptäckas och korrigeras för. Resultaten från AMS-testning är i form av förhållanden av 12 C , 13 C och 14 C , som används för att beräkna Fm, "fraktionen modern". Både beta-räkning och AMS-resultat måste korrigeras för fraktionering. Beräkningen använder 8, år, medellivslängden härledd från Libbys halveringstid på 5, år, inte 8, år, medellivslängden härledd från det mer exakta moderna värdet på 5, år.

Libbys värde för halveringstiden används för att bibehålla överensstämmelse med tidiga radiokoltestresultat; kalibreringskurvor inkluderar en korrigering för detta, så noggrannheten av slutliga rapporterade kalenderåldrar är säkerställd. Resultatens tillförlitlighet kan förbättras genom att förlänga testtiden. Radiokoldatering är i allmänhet begränsad till att datera prover som inte är äldre än 50 år, eftersom prover äldre än så har otillräckligt 14 C för att vara mätbara.

Äldre datum har erhållits genom att använda speciella provberedningstekniker, stora prover och mycket långa mättider. Dessa tekniker kan tillåta mätning av datum upp till 60, och i vissa fall upp till 75, år före nutid. Radiokoldatum presenteras i allmänhet med ett intervall på en standardavvikelse, vanligtvis representerad av den grekiska bokstaven sigma som 1σ på vardera sidan av medelvärdet. Detta visades i ett experiment som drivs av British Museums radiokollaboratorium, där veckovisa mätningar gjordes på samma prov under sex månader.

Resultaten varierade stort men konsekvent med en normalfördelning av fel i mätningarna och inkluderade flera datumintervall med 1σ konfidens som inte överlappade varandra. Mätningarna omfattade en med intervall från ca till ca år sedan, och en annan med intervall från ca till ca. Fel i procedur kan också leda till fel i resultaten. Ovanstående beräkningar ger datum i radiokolår: i.

För att producera en kurva som kan användas för att relatera kalenderår till radiokolår behövs en sekvens av säkert daterade prover som kan testas för att bestämma deras radiokolålder.

Studiet av trädringar ledde till den första sådana sekvensen: enskilda träbitar visar karakteristiska sekvenser av ringar som varierar i tjocklek på grund av miljöfaktorer som mängden nederbörd under ett givet år.

Dessa faktorer påverkar alla träd i ett område, så att undersöka trädringsekvenser från gammalt trä möjliggör identifiering av överlappande sekvenser. På så sätt kan en oavbruten sekvens av trädringar förlängas långt in i det förflutna. Den första sådana publicerade sekvensen, baserad på ringar av borsttall, skapades av Wesley Ferguson. Suess sa att han drog linjen som visar vickningarna med "kosmisk schwung", med vilken han menade att variationerna orsakades av utomjordiska krafter.

Det var oklart ett tag om vickorna var verkliga eller inte, men de är nu väletablerade. En kalibreringskurva används genom att ta radiokoldatumet som rapporterats av ett laboratorium och avläsa mittemot detta datum på grafens vertikala axel.

Punkten där denna horisontella linje skär kurvan kommer att ge provets kalenderålder på den horisontella axeln. Detta är det omvända till hur kurvan är konstruerad: en punkt på grafen härleds från ett prov av känd ålder, såsom en trädring; när den testas ger den resulterande radiokolåldern en datapunkt för grafen.

Under de följande trettio åren publicerades många kalibreringskurvor med en mängd olika metoder och statistiska tillvägagångssätt. IntCal20-data inkluderar separata kurvor för norra och södra halvklotet, eftersom de skiljer sig systematiskt på grund av halvklotseffekten. Den södra kurvan SHCAL20 är baserad på oberoende data där det är möjligt och härledd från den norra kurvan genom att lägga till den genomsnittliga offset för det södra halvklotet där inga direkta data var tillgängliga.

Det finns också en separat marin kalibreringskurva, MARIN Sekvensen kan jämföras med kalibreringskurvan och den bästa matchningen med den fastställda sekvensen. Denna "wiggle-matching"-teknik kan leda till mer exakt datering än vad som är möjligt med individuella radiokoldatum. Bayesianska statistiska tekniker kan tillämpas när det finns flera radiokoldatum som ska kalibreras. Det oxideras snabbt i luften för att bilda koldioxid och går in i den globala kolcykeln.

Växter och djur assimilerar kol 14 från koldioxid under hela sin livstid. När de dör slutar de byta kol med biosfären och deras kol 14-halt börjar sedan minska med en hastighet som bestäms av lagen om radioaktivt sönderfall.

Det finns tre huvudsakliga tekniker som används för att mäta kol 14-halten i ett givet prov - gasproportionell räkning, vätskescintillationsräkning och acceleratormasspektrometri. Gasproportionell räkning är en konventionell radiometrisk dateringsteknik som räknar beta-partiklarna som emitteras av ett givet prov. Beta-partiklar är produkter av radiokolsönderfall. I denna metod omvandlas kolprovet först till koldioxidgas innan mätning i gasproportionalräknare sker.

Vätskescintillationsräkning är en annan radiokoldateringsteknik som var populär på s. I denna metod är provet i flytande form och en scintillator tillsätts. Denna scintillator producerar en ljusblixt när den interagerar med en beta-partikel. En flaska med ett prov passerar mellan två fotomultiplikatorer, och endast när båda enheterna registrerar ljusblixten görs en räkning.

Acceleratormasspektrometri AMS är en modern radiokoldateringsmetod som anses vara det effektivare sättet att mäta radiokolhalten i ett prov. I denna metod mäts kol 14 innehållet direkt i förhållande till kol 12 och kol 13 närvarande. Metoden räknar inte beta-partiklar utan antalet kolatomer som finns i provet och andelen isotoper.

Alla material kan inte radiokoldateras. De flesta, om inte alla, organiska föreningar kan dateras. Prover som har radiokarbondaterats sedan metoden började inkluderar kol, trä, kvistar, frön, ben, snäckor, läder, torv, sjölera, jord, hår, keramik, pollen, väggmålningar, koraller, blodrester, tyger, papper eller pergament, hartser och vatten, bland annat.

Fysiska och kemiska förbehandlingar görs på dessa material för att ta bort eventuella föroreningar innan de analyseras för deras radiokolhalt. Studentvy. Uppgift Kol 14 är en vanlig form av kol som sönderfaller med tiden. Halveringstiden för kol 14, det vill säga hur lång tid det tar för hälften av kol 14 att sönderfalla, är ungefär år.

Om det för närvarande finns ett mikrogram kol 14 kvar i den konserverade växten, ungefär när dog växten? IM Kommentar Uppgiften kräver att studenten använder logaritmer för att lösa en exponentiell ekvation i den realistiska kontexten av koldatering, viktig inom bland annat arkeologi och geologi.