X
تبلیغات
رایتل

دستگاه فلزیاب

دستگاه گنج یاب

تعیین سن اشیاء باستانی به روش کربن 14

◄   تعیین سن به روش کربن 14:

 امکان استفاده از اتم برای اندازه گیری دورانهای زمین شناسی ابتدا به وسیله گروه پیشتازان علوم هسته ای، ماری و پیرکوری تشخیص داده شد. کار از جایی شروع شد که آنها پی بردند که برخی از اتمها رادیواکتیو هستند و خود به خود از طریق خاصیت کاهش تدریجی رادیواکتیو با یک میزان ثابت و منظم تبدیل به اتم عنصر دیگر میشوند. 

آنها چنین استدلال کردند که اگر مقدار مشخص از عنصری تبدیل به عنصر دیگر شود و عوامل خارجی مثل گرما، رطوبت و...در آن تأثیر نداشته باشد، این امکان وجود دارد که مدت زمان تحمل جسم را بتوان محاسبه نمود. این کشف اساس استفاده از ساعتهای اتمی است. در واقع نیمه عمر عناصر رادیواکتیو اساس "ساعت اتمی" را تشکیل می دهد. 

اگر مقدار معینی از عنصر رادیواکیتو یک نیمه عمر خود را طی کرده باشد فقط نصف تعداد هسته های خود را خواهد داشت و نصف دیگر آن به هسته های عنصر دیگر واپاشی کرده است. جدول زیر نشان می دهد که پس از گذشت زمان چه مقدار از عناصر ماده اولیه باقی مانده است. ( اگر نیمه عمر ماده را T بگیریم)

 

 

مقدار ماده باقی مانده از عنصر اولیه

زمان طی شده

1/2

1/4

1/8

1/16

1/32

1/64

1/128

T

2T

3T

4T

5T

6T

7T

  

 با مشخص کردن اینکه چه مقدار از هسته ای رادیواکتیو باقی مانده است متوجه میشویم که چند نیمه عمر ماده سپری شده و چون نیمه عمر عناصر را میدانیم به راحتی میتوانیم سن نمونه را محاسبه نماییم.  به کمک زمان سنجی 14C طول عمر اجسام را تا 60000 سال می توان تعیین کرد. نیمه عمر 14C در حدود 5760 سال است و در رسوباتی که بیش از 40000 سال عمر داشته باشند تمامی 14C  به 14N تبدیل گشته و لذا 14C کلا از بین رفته و ناپدید شده است. لذا این متد اغلب در باستان شناسی و تعیین سن رسوبات عهد حاضر بکار می‌رود.  زمانی که نوترونهای پرتوهای کیهانی در اتمسفر با نیتروژن های 14 برخورد میکنند. به طور مداوم 14C تولید میشود.. 14C  با اکسیژن هوا ترکیب و به گاز کربنیک تبدیل و جذب گیاه شده و در ترکیبات بدن موجود زنده ذخیره می‌گردد. به این ترتیب 14C در تمام موجودات زنده راه پیدا می کند. پس قسمتی از همه کربن های موجود در بدن موجودات زنده   14Cاست که نسبت تمرکز آن هم مقدار ثابتی است. چون کربن ذخیره شده در بدن موجودات زنده خاصیت رادیواکتیو داشته و ناپایدار است، پس از مرگ موجود زنده به تدریج تجزیه می‌گردد.   14C با  مرور  زمان واپاشی کرده و تبدیل به عناصر دیگر میشود. زمانی که یک موجود زنده می میرد و یا گیاهی خشک میشود، دیگر 14C جدیدی به طبیعت اضافه نمیشود اما 14C های قدیمی شروع به واپاشی میکنند.

برای اندازه گیری بقایای  14Cموجود در یک تکه چوب میتوان آن را تجزیه نمود و عمرش را با دقت خوبی تعیین کرد. این امر، زمان شکسته شدن یا بریده شدن تکه چوب از درخت را مشخص میکند. برای جدا کردن 14C از دیگر عناصر، چوب را می سوزانند تا به صورت گاز متان یا اتان دربیاید گاز حاصل را که دارای 14C  است به مدت یک ماه درون یک محفظه نگه می دارند در این مدت ترکیبات اورانیوم که ممکن است باعث اندازه گیری غیر واقعی عمر شوند واپاشیده شده و مقدارشان به حداقل می رسد. سپس بوسیله دستگاهی میزان تشعشع اتم های 14C موجود در نمونه را بررسی میکنند. و به این ترتیب عمر نمونه را مشخص میکنند. با وجود همه امتیازاتی که زمان سنجی 14C  داراست محدودیت هایی نیز دارد. همانطور که گفته شد 14C نیمه عمر نسبتاً کوتاهی دارد و فقط جهت تعیین طول عمرهایی تا 60 هزار سال قبل مفید است. برای عمرسنجی موارد قدیمیتر باید از دیگر عناصر رادیواکتیو که نیمه عمر بیشتری دارند استفاده کرد. که البته اساس کار این زمان سنجی ها هم کاملاً مشابه 14C  است.

 به غیر از کربن 14 عناصر دیگری نیز در زمان سنجی بکار می روند که عبارتند از: اورانیوم 238 ( 7238) که پس از چندمین مرحله واپاشی به سرب 206 (Pb206) تبدیل میشود. اورانیوم 235 (7235) که به سرب 207 (pb207) توریوم 232 که سرب 208 و پتاسیم 40 که به آرگون 40 تبدیل میشود.


دستگاه فلزیاب

دستگاه گنج یاب

تاریخ ارسال: پنج‌شنبه 6 اسفند 1394 ساعت 22:56 | نویسنده: حامد | چاپ مطلب
نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد