Kormeghatározás radiokarbon módszerrel
A tananyag segítségével megismerkedhetsz a 14C-en alapuló kormeghatározás, azaz a radiokarbon módszer alapjaival, öt minta vizsgálatán keresztül.
Ahhoz, hogy megoldd a feladatokat, szükséged lesz néhány információra. A 14C izotóp felezési idejét és a 14C/C arány értékét a bal felső sarokban találod meg, míg a számításhoz szükséges összefüggéseket a „Háttérismeret” pontban.
A képernyő bal oldalán tudod kiválasztani azt a mintát, amelyiknek kíváncsi vagy az aktivitására. A minták tömegét a táblázatban találod meg. A kérdőjellel jelölt cellákat neked kell kitöltened!
1. Feladat
A feladat első mintája egy ma élő fa legfiatalabb évgyűrűjéből származik, tömege 1 g. Ennek a mintának az aktivitásából (élő szervezetek g-nyi tömegére vonatkozó aktivitás) határozd meg, hogy mekkora lenne a többi minta adott tömegű részletének kezdeti aktivitása (A0)! Írd be ezeket a táblázat megfelelő oszlopába!
2. Feladat
Válaszd ki sorban a többi leletet is, majd olvasd le az 1 g tömegű mintára vonatkozó jelenlegi aktivitásukat (A), és írd a táblázat megfelelő oszlopába!
3. Feladat
4. Feladat
Határozd meg, hogy az adott tömegű mintákban kezdetben hány darab 14C izotóp volt! Számításaidhoz használd a háttérismeretben található összefüggést! Eredményeidet írd a táblázat megfelelő oszlopába (N0)!
Háttérismeret
A radiokarbon módszer lényege, hogy az élő anyag széntartalma miatt tartalmaz 14C izotópot is, amely béta-bomló. A szénanyagcsere miatt a 14C/C arány az élő anyagokban állandó, közel azonos a légkörben is tapasztalható 14C/C aránnyal. Az anyagcsere leállásával nem pótlódik a 14C, csak fogy a bomlása miatt, ezért a 14C/C arány folyamatosan csökken. A vizsgálatoknál a minta szerves anyagából kivonják a széntartalmat (égetéssel CO2-dá alakítják, majd azt korommá redukálják) és meghatározzák a szén fajlagos aktivitását (1 g szén aktivitása): a = A/m Több mérési módszer is létezik, az ún. konvencionális radiokarbon kor megadásánál: - A 14C felezési ideje T1/2 = 5568 év - A kezdeti (az elhalás idejére vonatkozó) 14C/C arány minden mintára azonos, és időben állandó. Legyen ez az arány esetünkben azonos az élő anyagokban most mérhető aránnyal: x = 1,17·10-12
Ez alapján 1 g szén „kezdeti” aktivitása ilyen arány esetén: és t idejű bomlás után az aktivitás: ahonnan az idő: . A mérésnél rögtön az aktivitást írja ki a számláló. A kezdeti aktivitás megadáshoz egy napjainkban vett évgyűrűmintát használunk.