تأريخ بالكربون المشع

يُقدّر التأريخ بالكربون المشع عمر المواد العضوية عن طريق قياس الكربون-14 المتبقي فيها، وهو النظير المشع الذي يتحلل بمعدل معروف بعد موت الكائن الحي.

Definition

طريقة تأريخ كرونومترية تحدد عمر المواد الحاملة للكربون التي يصل عمرها إلى حوالي 50,000 سنة عن طريق قياس تحلل النظير المشع الكربون-14 بالنسبة للكربون المستقر.

Scope

يغطي هذا الموضوع مبادئ إنتاج الكربون-14 وتحلله، والافتراضات والقيود الخاصة بالطريقة، واختيار العينات وتلوثها، والقياس بواسطة التحليل الطيفي الكتلي التقليدي ومطياف الكتلة بالمُسرّع (AMS)، ومعايرة أعمار الكربون المشع إلى السنوات التقويمية باستخدام منحنيات متفق عليها دوليًا ونمذجة بايزيانية.

Core questions

• كيف يتكون الكربون-14، ويدخل الكائنات الحية، ويتحلل بعد الموت؟
• ما هي المواد التي يمكن تأريخها وكيف يؤثر التلوث على النتائج؟
• كيف يختلف مطياف الكتلة بالمُسرّع عن العد التقليدي؟
• كيف تتم معايرة أعمار الكربون المشع ونمذجتها إلى تواريخ تقويمية؟

Key theories

ساعة تحلل الكربون-14

فكرة ليبي بأن الكائنات الحية تتوازن مع الكربون-14 الجوي، وبمجرد موتها، تفقده من خلال التحلل الإشعاعي بنصف عمر ثابت، مما يوفر ساعة للبقايا العضوية.

المعايرة والنمذجة الزمنية البايزيانية

الجمع بين أعمار الكربون المشع المقاسة ومنحنيات المعايرة والمعلومات الطبقية المسبقة، باستخدام الإحصاء البايزياني لإنتاج تقديرات أكثر دقة للتواريخ التقويمية.

History

طور ويلارد ليبي التأريخ بالكربون المشع في أواخر الأربعينيات، وحصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1960. تم تحسين الطريقة باكتشاف أن سنوات الكربون المشع تختلف عن السنوات التقويمية، مما استدعى معايرة حلقات الأشجار، وتحولت مرة أخرى بواسطة مطياف الكتلة بالمُسرّع، مما سمح بتأريخ عينات بحجم الملليغرام وانتشار النمذجة الزمنية البايزيانية.

Debates

تأثيرات الخزان وموثوقية العينات

تأثيرات الخزان البحري، والمياه العذبة، وغيرها، بالإضافة إلى التلوث ومشكلة 'الخشب القديم'، تعقد نتائج الكربون المشع وتثير الجدل حول المواد والمعالجات الأولية التي تعطي تواريخ موثوقة.

Key figures

• Willard Libby
• R. E. Taylor
• Christopher Bronk Ramsey

Seminal works

• libby1955
• taylorbar2014
• bronkramsey2009

Frequently asked questions

ما الذي يمكن استخدام التأريخ بالكربون المشع عليه؟

يعمل على المواد التي كانت تحتوي على كربون حي، مثل الفحم، والخشب، والعظام، والأصداف، وبقايا النباتات، وعادةً ما يصل عمرها إلى حوالي 50,000 سنة.

لماذا تُعطى تواريخ الكربون المشع بنطاق زائد أو ناقص؟

يحتوي القياس على عدم يقين إحصائي وتضيف المعايرة انتشارًا إضافيًا، لذلك يتم الإبلاغ عن التواريخ كنطاق احتمالي للسنوات التقويمية بدلاً من سنة واحدة.