Borna66
04-24-2009, 12:50 AM
در يك حفاري تكه استخواني پيدا مي شود و باستان شناسان مي گويندكه اين استخوان 5 هزار سال عمر دارد. يك بچه ماموت در آند كشف مي شود و عمر آن رابيش از 2 هزار سال تخمين مي زنند. اما دانشمندان چگونه مي فهمند كه يك شيء يا اجسادو بقاياي موجودات زنده متعلق به چه زماني هستند. تاريخ سنجي به وسيله كربن 14 يكروش رايج و مطمئن براي تعيين قدمت بقاياي موجودات زنده است ، با اين شرط كه حداكثر 50 هزار سال عمر داشته باشند .اين روش فقط در خصوص اشيايي به كار مي رود كه يا خودزماني زنده بوده اند مانند استخوان ، بقاياي گياهان و بقاياي اجساد حيوانات و انسانها و يا اين كه از موجودات زنده ساخته شده اند. مانند لباسهاي پنبه اي يا كتاني ،وسايل چوبي و غيره.
كربن 14 چگونه ساخته مي شود؟
اشعه كيهاني هر روز و به مقدار زياد به اتمسفر زمين مي رسد. برايمثال در هر ساعت نيم ميليون تابش كيهاني به هر فرد مي تابد. اين اشعه كيهاني بااتمهاي اتمسفر برخورد مي كند و تابشهاي ثانويه را به صورت نوترون هاي پر انرژي بهوجود مي آورد. اين نوترون هاي پرانرژي با اتمهاي نيتروژن برخورد مي كنند. پس ازبرخورد نوترون با نيتروژن 7(14پروتون و 7نوترون) اين اتمها به اتمهاي كربن 6(14پروتون و 8نوترون) به اضافه اتمهاي هيدروژن (يك پروتون و يك نوترون) تبديل ميشوند. كربن 14 راديواكتيو است با نيمه عمري حدود 5700 سال. (نيمه عمر مدت زماني استكه نصف اتمهاي يك ماده راديواكتيو به دليل تابش غيرفعال مي شوند.(
كربن 14 در موجودات زنده
اتمهاي كربن 14 كه بر اثرتابش كيهاني به وجود آمده اند با اتمهاي اكسيژن تركيب شده و گاز دي اكسيد كربن ميدهند. گياهان اين گاز را جذب كرده و بر اثر پديده فتوسنتز كربن 14 در فيبر گياهانوارد مي شود. حيوانات و انسان ها اين گياهان را مي خورند و كربن 14وارد بدن آنها ميشود. نسبت كربن 14 به كربن معمولي (كربن)12 در هوا و بدن موجودات زنده در تمامزمانها تقريبا ثابت بوده و هست. تقريبا در هر تريليون اتم كربن يك اتم ، اتم كربن 14است. كربن 14 واپاشي مي كند. ولي هميشه تا زماني كه موجود زنده است ، به دليل تبادلبا محيط بيرون اتمهاي واپاشيده شده با اتمهاي جديد كربن 14جايگزين مي شوند و ايننسبت تقريبا ثابت مي ماند.
تعيين تاريخ يك فسيل
به محض اين كه يك موجود زنده مي ميرد، دريافت كربن آن از محيط قطعمي شود. نسبت كربن 12 به كربن 14 در لحظه مرگ موجود با مقدار استاندارد آن در بدنبقيه موجودات زنده برابر است ؛ ولي پس از مرگ كربن 14 واپاشيده شده و با هيچ كربن 14 جديدي جايگزين نمي شود. كربن 14 بتدريج و با سرعت بسيار كم از بين مي رود در حاليكه مقدار كربن 12 ثابت است. با به دست آوردن نسبت كربن 12 به كربن 14 در نمونه موردبررسي و مقايسه آن با مقدار استاندارد اين نسبت در موجودات زنده مي توان قرني را كهاين موجود در آن مي زيسته است ، با دقت بسيار خوبي محاسبه كرد. پس اين نمونه در 18940 سال پيش مي زيسته است. چون نيمه عمركربن 14، 5700 سال است تعيين عمر اجسام با استفاده از كربن 14 فقط در مواردي معتبراست كه نمونه حداكثر متعلق به 60هزار سال قبل باشد. پس از اين مدت مقدار كربن 14بسيار ناچيز مي شود. البته قوانين كربن 14 براي ساير ايزوتوپ ها هم معتبر است. موادديگري هم وجود دارند كه هم به صورت راديواكتيو هم غيرفعال در طبيعت وجود دارند ونسبت آنها هم مقدار ثابتي است از طرفي نيمه عمر طولاني تري هم دارند. مثلا پتاسيمماده اي است كه دو ايزوتوپ فعال و غيرفعال آن در بدن موجودات زنده به طور طبيعييافت مي شود. نيمه عمر پتاسيم 40، 103 ميليون سال است. البته روش تاريخ سنجيراديواكتيو در آينده قابل استفاده نيست. تمام موجوداتي كه بعد از 1940 مرده اند، بهدليل فعاليت هاي هسته اي بمبهاي اتمي ، رآكتورهاي هسته اي و آزمايش هاي هسته اي درفضاي باز دچار تغييرات هسته اي شده اند و در آينده تشخيص درصد راديو اكتيويته طبيعيدر اين موجودات از راديو اكتيويته حاصل از اين فعاليت هاي هسته اي مشكل خواهد بود.
كربن 14 چگونه ساخته مي شود؟
اشعه كيهاني هر روز و به مقدار زياد به اتمسفر زمين مي رسد. برايمثال در هر ساعت نيم ميليون تابش كيهاني به هر فرد مي تابد. اين اشعه كيهاني بااتمهاي اتمسفر برخورد مي كند و تابشهاي ثانويه را به صورت نوترون هاي پر انرژي بهوجود مي آورد. اين نوترون هاي پرانرژي با اتمهاي نيتروژن برخورد مي كنند. پس ازبرخورد نوترون با نيتروژن 7(14پروتون و 7نوترون) اين اتمها به اتمهاي كربن 6(14پروتون و 8نوترون) به اضافه اتمهاي هيدروژن (يك پروتون و يك نوترون) تبديل ميشوند. كربن 14 راديواكتيو است با نيمه عمري حدود 5700 سال. (نيمه عمر مدت زماني استكه نصف اتمهاي يك ماده راديواكتيو به دليل تابش غيرفعال مي شوند.(
كربن 14 در موجودات زنده
اتمهاي كربن 14 كه بر اثرتابش كيهاني به وجود آمده اند با اتمهاي اكسيژن تركيب شده و گاز دي اكسيد كربن ميدهند. گياهان اين گاز را جذب كرده و بر اثر پديده فتوسنتز كربن 14 در فيبر گياهانوارد مي شود. حيوانات و انسان ها اين گياهان را مي خورند و كربن 14وارد بدن آنها ميشود. نسبت كربن 14 به كربن معمولي (كربن)12 در هوا و بدن موجودات زنده در تمامزمانها تقريبا ثابت بوده و هست. تقريبا در هر تريليون اتم كربن يك اتم ، اتم كربن 14است. كربن 14 واپاشي مي كند. ولي هميشه تا زماني كه موجود زنده است ، به دليل تبادلبا محيط بيرون اتمهاي واپاشيده شده با اتمهاي جديد كربن 14جايگزين مي شوند و ايننسبت تقريبا ثابت مي ماند.
تعيين تاريخ يك فسيل
به محض اين كه يك موجود زنده مي ميرد، دريافت كربن آن از محيط قطعمي شود. نسبت كربن 12 به كربن 14 در لحظه مرگ موجود با مقدار استاندارد آن در بدنبقيه موجودات زنده برابر است ؛ ولي پس از مرگ كربن 14 واپاشيده شده و با هيچ كربن 14 جديدي جايگزين نمي شود. كربن 14 بتدريج و با سرعت بسيار كم از بين مي رود در حاليكه مقدار كربن 12 ثابت است. با به دست آوردن نسبت كربن 12 به كربن 14 در نمونه موردبررسي و مقايسه آن با مقدار استاندارد اين نسبت در موجودات زنده مي توان قرني را كهاين موجود در آن مي زيسته است ، با دقت بسيار خوبي محاسبه كرد. پس اين نمونه در 18940 سال پيش مي زيسته است. چون نيمه عمركربن 14، 5700 سال است تعيين عمر اجسام با استفاده از كربن 14 فقط در مواردي معتبراست كه نمونه حداكثر متعلق به 60هزار سال قبل باشد. پس از اين مدت مقدار كربن 14بسيار ناچيز مي شود. البته قوانين كربن 14 براي ساير ايزوتوپ ها هم معتبر است. موادديگري هم وجود دارند كه هم به صورت راديواكتيو هم غيرفعال در طبيعت وجود دارند ونسبت آنها هم مقدار ثابتي است از طرفي نيمه عمر طولاني تري هم دارند. مثلا پتاسيمماده اي است كه دو ايزوتوپ فعال و غيرفعال آن در بدن موجودات زنده به طور طبيعييافت مي شود. نيمه عمر پتاسيم 40، 103 ميليون سال است. البته روش تاريخ سنجيراديواكتيو در آينده قابل استفاده نيست. تمام موجوداتي كه بعد از 1940 مرده اند، بهدليل فعاليت هاي هسته اي بمبهاي اتمي ، رآكتورهاي هسته اي و آزمايش هاي هسته اي درفضاي باز دچار تغييرات هسته اي شده اند و در آينده تشخيص درصد راديو اكتيويته طبيعيدر اين موجودات از راديو اكتيويته حاصل از اين فعاليت هاي هسته اي مشكل خواهد بود.