Podstawy metody 14C              Home       14C


Łącza:     Radiocarbon Journal     Poznań Lab    Gliwice Lab    Skała Lab

Wikipedia ang.     Wikipedia szerzej: Radiometric dating     Wikipedia izotop 14C     Waikato laboratory stara

Całun Turyński, oryginalna praca z Nature, 1989 (rys)     Agnieszka Krzemińska Dawno, dawno temu, czyli kiedy? POLITYKA, 2007


Scientia cum figuris

14C w czerwonej ramce. Ma 6 protonów i aż 8 neutronów, o jeden za dużo (rys), by żyć wiecznie (jak 13C i oczywiście 12C).

Okres połowicznego zaniku izotopu 14C wynosi 5730 ± 30 lat.

Tak to wygląda indywidualnie, na przykładzie 25 jąder. Konkretne jądro 14C rozpada się wcześniej lub później. Średnio połowa znika po 5730 latach. Poniżej, jeden krok w czasie (kolumna) to 500 lat (dwa jądra przeżyły 18500 lat, a w ogóle się nie zestarzały, ciągle mają takie same szanse żyć dalej).

14C powstaje ciągle w górnych warstwach atmosfery (rys). Protony promieniowania kosmicznego produkują neutrony, które z kolei bombardując jądra azotu 14N wybijają z nich proton, pozostając na jego miejscu. I mamy 14C (patrz tablica nuklidów wyżej).

Rzecz się zamyka, gdy średnio po 8270-ciu latach (5730*ln(2)=8270), właściwie bez powodu, jądro wyrzuca elektron (i antyneutrino), co powoduje, że znów staje się 14N. Niektórzy (w Gliwicach i w Skale) rejestrują te zdarzenia. Inni (w Poznaniu), po prostu liczą atomy 14C (rys rys), nie czekając, aż któreś z nich raczą się rozpaść.

Tak, czy inaczej, jedni i drudzy w końcu wiedzą ile w próbce było 14C. Oczywiście chodzi tu o koncentrację, czyli ilość 14C względem 12C, a na dodatek z uwzględnieniem poprawki na frakcjonowanie izotopowe (rys), czyli z uwzględnieniem koncentracji 13C. Wynik pomiaru koncentracji 14C konwencjonalnie zapisuje się jako tzw. wiek radiowęglowy (w latach BP).

Co ważne, konwencjonalny wiek radiowęglowy ma swoją niepewność pomiarową (rys), jak każdy pomiar. Na przykład:

1230±40 lat BP

Sens symbolu "±" związany jest z normalnym rozkładem prawdopodobieństwa. Na poniższym wykresie, skala osi poziomej (BP) jest tak dobrana, że łatwo zobaczyć trzy liczby 1230-40, 1230 i 1230+40. W zakresie 1230±40 mieści się 68% całego pola powierzchni pod krzywą Gaussa. Na zakres 1230±80 przypada już 95%. Wartość niepewności pomiarowej (tu 40 lat) oznaczana jest sybolem σ.

Aby otrzymać wiek próbki (bynajmniej nie w postaci jedenej liczby) trzeba datę radiowęglową wykalibrować (INTCAL04 cała krzywa, ostatnie 4000 lat, tabela). Poniższy wykres jest wynikiem zastosowania do tego celu programu OxCal. Czarne pole to masa prawdopodobieństwa opisująca jaki też, najpewniej jest wiek datowanej próbki. Ostatnie dwie liczby nagłówka, jak i zakres ( |____| ) pod wykresem to 95% przedział ufności. Z prawdopodobieństwem 0.95 tu właśnie (gdzieś) leży prawdziwy wiek próbki.


Apel: Nie upierajmy się, że iluzoryczne (choć tak czarne w OxCalu) prawdopodobieństwo przemawia każdym szczegółem wykresu. Podawajmy jako wynik ciągły przedział 95% (jak wyżej). OxCala, na taką, racjonalną opcję przełącza się jak na rysunku. Jeżeli podawany przedział ma znaczyć, że tam jest wiek, to nie powinno to być zaledwie 68%. A upieranie się przy dziurach w ciągłym przedziale, bo tam jest nieco niższe prawdopodobieństwo ... .

Wyobraźmy sobie, że ktoś posłał do laboratorium radiowęglowego pięć razy tę samą próbkę (której wiek radiowęglowy wynosi 1230 BP, a pomiar był z σ'ą 40 lat). Otóż otrzyma pięć wyników jak na tym rysunku. Za każdym razem wynik jest nieco inny, co jest oczywiste. (Wyniki te wygenerowano formułą Excela: =ROZKŁAD.NORMALNY.S.ODW(LOS())*40+1230 . Dwa razy wyszło 1250 (po zaokrągleniu do 10).)


 

 

Willard Frank Libby wg Britannica i wg Corbis

Historia Radiowęgla w Polsce

 

Strona główna Main page