Was ist Carbon-14 Datierung – Radiocarbon Datierung – Definition

Die Kohlenstoff-14-Datierung, auch bekannt als Radiokohlenstoff-Datierung, ist eine Methode zur Bestimmung des Alters eines Objekts, das organisches Material enthält, unter Verwendung der Eigenschaften von Radionuklid-Kohlenstoff-14. Strahlendosimetrie

Die Kohlenstoff-14-Datierung , auch bekannt als Radiokohlenstoff-Datierung , ist eine Methode zur Bestimmung des Alters eines Objekts, das organisches Material enthält, unter Verwendung der Eigenschaften von Radionuklid-Kohlenstoff-14. Radioaktiver Kohlenstoff-14 hat eine Halbwertszeit von 5730 Jahren und unterliegt einem β− -Zerfall , bei dem das Neutron in ein Proton , ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino umgewandelt wird :

Beta-Zerfall - Kohlenstoff-14-Datierung
Beta-Zerfall des C-14-Kerns.

Trotz dieser im Vergleich zum Alter der Erde kurzen Halbwertszeit ist Kohlenstoff-14 ein natürlich vorkommendes Isotop. Ihre Anwesenheit kann durch die folgende einfache Beobachtung erklärt werden. Unsere Atmosphäre enthält viele Gase, einschließlich Stickstoff-14. Außerdem wird die Atmosphäre ständig mit energiereichen kosmischen Strahlen bombardiert , die aus Protonen, schwereren Kernen oder Gammastrahlen bestehen. Diese kosmischen Strahlen interagieren mit Kernen in der Atmosphäre und produzieren auch energiereiche Neutronen. Diese Neutronen, die bei diesen Kollisionen entstehen, können von Stickstoff-14 absorbiert werden, um ein Isotop von Kohlenstoff-14 zu erzeugen:

Kohlenstoff-14-Datierung - Bildung

Kohlenstoff-14 kann auch durch andere Neutronenreaktionen in der Atmosphäre erzeugt werden, einschließlich insbesondere 13C (n, γ) 14C und 17O (n, α) 14C. Infolgedessen wird Kohlenstoff-14 in der oberen Atmosphäre kontinuierlich durch Wechselwirkung kosmischer Strahlen mit atmosphärischem Stickstoff gebildet. Durchschnittlich ist nur eines von 1,3 × 10 12 Kohlenstoffatomen in der Atmosphäre ein radioaktives Kohlenstoff-14-Atom.

Der entstehende Kohlenstoff-14 verbindet sich mit Luftsauerstoff zu radioaktivem Kohlendioxid, die durch Photosynthese in Pflanzen eingebaut wird. Folglich enthalten alle biologischen Systeme wie Pflanzen, Tiere und Menschen einen bestimmten Anteil an radioaktivem Kohlenstoff-14. Solange das biologische System lebt, ist der Spiegel aufgrund der konstanten Aufnahme aller Kohlenstoffisotope konstant. Wenn das biologische System stirbt, hört es auf, Kohlenstoff mit seiner Umgebung auszutauschen, und von diesem Zeitpunkt an beginnt die Menge an Kohlenstoff-14, die es enthält, abzunehmen, wenn der Kohlenstoff-14 einem radioaktiven Zerfall unterliegt. Andererseits bleibt die Menge an stabilem Kohlenstoff-12 unverändert. Infolgedessen ändert sich die relative Konzentration dieser beiden Isotope in einem Organismus nach dessen Tod. Das Verfahren ermöglicht es, Daten mit einer Genauigkeit von etwa ± 100 Jahren bis vor etwa 20.000 Jahren zu erfassen.

Die Technik der Kohlenstoffdatierung wurde ursprünglich 1949 von Willard Libby und seinen Kollegen vorgeschlagen. 1960 erhielt Willard Libby für diese Arbeit den Nobelpreis für Chemie.

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