عمرسنجی با رادیو کربن چگونه صورت می‌گیرد؟

0

پیدا کردن عمر دقیق اشیای باستانی همواره یکی از دغدغه‌های باستان‌شناسان بوده است. تا پیش از اواسط قرن گذشته عملا هیچ روش دقیق فیزیکی برای عمرسنجی چنین اشیایی وجود نداشت و باستان‌شناسان مجبور بودند برای تشخیص عمر اشیا باستانی از شواهد دیگری نظیر سبک هنری و شکل ظاهری اثر، نوع مواد به کار رفته در آن، مکان پیدا شدن آن، مستندات تاریخی مرتبط با آن و… استفاده کنند.

اما در سال ۱۹۴۹ میلادی یک شیمی فیزیکدان آمریکایی به نام ویلارد لیبی با کشف روش بدیعی، مبحث عمرسنجی اشیا باستانی را به کلی متحول کرد. روشی که لیبی پیدا کرد مبتنی بر رادیوایزوتوپ (ایزوتوپ رادیواکتیو) کربن ۱۴ بود که به طور طبیعی در تمامی مواد آلی که حاوی کربن هستند – از چوب تنه درختان گرفته تا استخوان‌های بدن – به میزان اندک وجود دارد. هسته‌های کربن ۱۴ در ارتفاع تقریبا ۱۰ کیلومتری جو زمین و به واسطه برخورد نوترونهای حاصل از پرتوهای کیهانی با هسته اتم‌های نیتروژن ۱۴ – که بخش عمده | ترکیب جو زمین را تشکیل می‌دهند – به وجود می‌آیند.

این اتم‌های کربن ۱۴ سپس در جو زمین به دی اکسید کربن تبدیل شده و طی فرایند فتوسنتز وارد بافت گیاهان می‌شوند. انسان‌ها، حیوانات و گیاهان نیز تا وقتی که زنده‌اند به واسطه تغذیه مستمر از گیاهان همواره مقدار ثابت و مشخصی از اتمهای رادیواکتیو کربن ۱۴ را در بافت‌های بدن خود دارند. اما هنگامی که انسان، حیوان یا گیاه می‌میرد، فرایند جذب کربن به بافت‌های بدن او نیز متوقف می‌شود و چون اتم‌های کربن ۱۴ رادیواکتیو هستند به تدریج و طی فرایند رادیواکتیو بتا به اتم‌های دیگر تبدیل می‌شوند و در نتیجه مقدار اتم‌های کربن ۱۴ نیز با گذشت زمان از مرگ او به تدریج در بافت‌های جسمش شروع به کاهش خواهد کرد.

بر این اساس، لیبی به این فکر افتاد که با اندازه‌گیری مقدار رادیوایزوتوپ کربن ۱۴ در هر ماده آلی – مثلا چوب یک درخت یا پوست شتر می‌توان زمان مرگ او را با دقت قابل توجهی اندازه‌گیری کرد. از آنجایی که نیمه عمر رادیوایزوتوپ کربن ۱۴ تقریبأ ۵۷۳۰ سال است (یعنی تعداد اتمهای کربن ۱۴ موجود در هر نمونه پس از گذشت هر ۵۷۳۰ سال به نصف مقدار موجود کاهش می‌یابد)

به کمک روش عمرسنجی رادیو کربن می‌توان عمر اشیایی را که تقریبا ۶۰ هزار سال قدمت دارند با دقت قابل قبولی مشخص کرد. به همین دلیل هم دانشمندان تاکنون بر مبنای این روش، عمر بسیاری از اشیای باستانی – از پاپیروس‌های قدیمی مصری و دست نوشته‌ها و طومارهای رمزآمیز بحرالمیت گرفته تا زمان مرگ مرد یخی کوههای آلپ – را با دقت قابل توجهی مشخص کرده‌اند.

   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.