# Ραδιοχρονολόγηση άνθρακα-14

Η **ραδιοχρονολόγηση** είναι ραδιομετρική μέθοδος χρονολόγησης με τη χρήση του ραδιενεργού άνθρακα-14.

## Θεωρητική βάση

Η χρονολόγηση με άνθρακα 14 βασίζεται στο γεγονός ότι με τον θάνατο ενός οργανισμού ή το κόψιμο ενός δέντρου, ο ραδιενεργός άνθρακας - 14 παύει να αναπληρώνεται με τη λήψη της τροφής. Έτσι, αντί να βρίσκεται σε σταθερή αναλογία μέσα στο υλικό ή τον οργανισμό, όπως και στο περιβάλλον, αρχίζει να ελαττώνεται, διασπώμενος με την εκπομπή βήτα σωματιδίων. Η συγκέντρωση του C-14 στο δείγμα μπορεί να μετρηθεί. Η μέτρηση τής σημερινής συγκέντρωσης ατόμων C-14 είναι μέτρο τής ηλικίας τού δείγματος από τη στιγμή τού θανάτου, ή από τη στιγμή που σταματά η πρόσληψη διοξειδίου του άνθρακα μέσω τής τροφής, φωτοσύνθεσης και αναπνοής.

## Αντικείμενα χρονολόγησης

1. Οργανισμοί που έπαψαν να προσλαμβάνουν διοξείδιο τού άνθρακα.
2. Η άμμος σε μεγάλα βάθη, περιέχει 1% οργανική ύλη.
3. Το κονίαμα που χρησιμοποιείται για κατασκευές εδώ και 2.000 έτη.
4. Μετεωρίτες που παράγουν από την κοσμική ακτινοβολία τού διαστήματος, 50 πυρήνες ραδιενεργού άνθρακα ανά χιλιόγραμμο και ανά λεπτό, ή 10 πυρήνες για σιδηρομετεωρίτες. Τη στιγμή τής πτώσης τους στη Γη, παύει η παραγωγή, και μπορεί έτσι να προσδιοριστεί η εποχή τής πτώσης.

## Χρονικό εύρος

200 - 35.000 έτη πριν, και με ειδικές τεχνικές (επιταχυντής), έως 50.000 έτη πριν.

## Αξιοπιστία

+/- 1%, και με ειδικές τεχνικές ως +/- 0,2%

## Τεχνικές

1. Εμπλουτισμός με λέιζερ του C-14 σε σχέση με τον C-12, μέχρι βαθμού 100:1.
2. Χρήση κυκλότρου στον ρόλο ενός πολύ ευαίσθητου φασματογράφου μάζας για την ανίχνευση ατόμων C-14.
3. Χρήση επιταχυντή Van Der Graaf, που μπορεί να ανιχνεύσει άτομα C-14 σε πολύ μικρή ποσότητα δείγματος. Η μέθοδος αυτή, μετράει άτομα άνθρακα, και όχι εκπομπή σωματιδίων β από τη διάσπαση C-14 όπως στη συνηθισμένη μέθοδο. Αυτή η μέθοδος δίνει 1.000 φορές μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης από τις ακτίνες βήτα.

## Παράλληλες μετρήσεις

Με δενδροδακτυλίους, με δείγματα γνωστής ηλικίας, με Θερμοφωταύγεια, με Νετρόνια. (Δείτε επίσης Θερμοφωταύγεια).

## Διόρθωση

Έχουν δημιουργηθεί διορθωτικά διαγράμματα δενδροδακτυλίων (κυρίως ελάτων) συναρτήσει τής συγκέντρωσης C-14. Διάφορες ερευνητικές ομάδες συμφωνούν απόλυτα στις καμπύλες διόρθωσης μεγάλης περιόδου, διαφωνούν όμως στις καμπύλες δραστικών μεταβολών μικρής περιόδου.

Στις αρχές τής δεκαετίας τού 1960, τρία εργαστήρια δενδροχρονολογήσεως, (Tuson, La Jolla και Φιλαδέλφεια), υπολόγισαν τη ραδιοανθρακική ηλικία, με τη μέγιστη δυνατή ακρίβεια, μιας σειράς δειγμάτων ξύλου, τού *Pinus Aristata*. Κάλυψαν όλη τη χρονική περίοδο, από σήμερα έως το 5.350 π.Χ. Η διαφορά σε αυτή την ηλικία, μεταξύ δένδρων και ραδιοάνθρακα, είναι 900 έτη.

## Ημιζωή

C-14: 5568+/-30 έτη. Μια περισσότερο ακριβής μέτρηση έδωσε 5.730+/-40 έτη.

Η μέθοδος αυτή επινοήθηκε από τον Αμερικανό W.F. Libby.

## Εγχώρια βιβλιογραφία

* Περισκόπιο τής Επιστήμης Νο 90, σελ. 14 - 16, Νο 50. σελ. 39.
* Περισκόπιο της Επιστήμης Νο 15 σελ. 27 - 37: *Τεχνικές, ιστορικό, διαγράμματα σφάλματος και ραδιενέργειας, παραδείγματα*.

## Πηγές

* Aitken, M.J. (1990). *Science-based Dating in Archaeology*. London: Longman. ISBN 978-0-582-49309-4.
* Aitken, Martin J. (2003). «Radiocarbon dating». Στο: Ellis, Linda, επιμ. *Archaeological Method and Theory*. New York: Garland Publishing. σελίδες 505–508.
* Bianchi, Thomas S.· Canuel, Elizabeth A. (2011). *Chemical Markers in Aquatic Ecosystems*. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-13414-7.
* Bousman, C. Britt· Vierra, Bradley J. (2012). «Chronology, Environmental Setting, and Views of the Terminal Pleistocene and Early Holocene Cultural Transitions in North America». Στο: Bousman, C. Britt· Vierra, Bradley J., επιμ. *From the Pleistocene to the Holocene: Human Organization and Cultural Transformations in Prehistoric North America*. College Station, Texas: Texas A&M University Press. σελίδες 1–15. ISBN 978-1-60344-760-7.
* Bowman, Sheridan (1995) [1990]. *Radiocarbon Dating*. London: British Museum Press. ISBN 978-0-7141-2047-8.
* Cronin, Thomas M. (2010). *Paleoclimates: Understanding Climate Change Past and Present*. New York: Columbia University Press. ISBN 978-0-231-14494-0.
* Dass, Chhabil (2007). *Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry*. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-68229-5.
* Eriksson Stenström, Kristina· Skog, Göran· Georgiadou, Elisavet· Genberg, Johan· Johansson, Anette (2011). *A guide to radiocarbon units and calculations*. Lund: Lund University.
* Ferronsky, V.I.· Polyakov, V.A. (2012). *Isotopes of the Earth's Hydrosphere*. New York: Springer. ISBN 978-94-007-2855-4.
* Killick, David (2014). «Using evidence from natural sciences in archaeology». Στο: Chapman, Robert· Alison, Wylie, επιμ. *Material Evidence: Learning From Archaeological Practice*. Abingdon, UK: Routledge. σελίδες 159–172. ISBN 978-0-415-83745-3.
* L'Annunziata, Michael F. (2007). *Radioactivity: Introduction and History*. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-52715-8.
* L'Annunziata, Michael F.· Kessler, Michael J. (2012). «Liquid scintillation analysis: principles and practice». Στο: L'Annunziata, Michael F., επιμ. *Handbook of Radioactivity Analysis* (3rd έκδοση). Oxford: Academic Press. σελίδες 423–573. doi:10.1016/b978-012436603-9/50010-7. ISBN 978-0-12-384873-4.
* Libby, Willard F. (1965) [1952]. *Radiocarbon Dating* (2nd (1955) έκδοση). Chicago: Phoenix.
* Macdougall, Doug (2008). *Nature's Clocks: How Scientists Measure the Age of Almost Everything*. Berkeley, California: University of California Press. ISBN 978-0-520-24975-2.
* Malainey, Mary E. (2010). *A Consumer's Guide to Archaeological Science*. New York: Springer. ISBN 978-1-4419-5704-7.
* Marra, John (2019). *Hot Carbon: Carbon-14 and a Revolution in Science*. Columbia University Press. ISBN 9780231186704.
* Maslin, Mark A.· Swann, George E.A. (2006). «Isotopes in marine sediments». Στο: Leng, Melanie J., επιμ. *Isotopes in Palaeoenvironmental Research*. Dordrecht: Springer. σελίδες 227–290. doi:10.1007/1-4020-2504-1\_06. ISBN 978-1-4020-2503-7.
* Mook, W.G.· Waterbolk, H.T. (1985). *Handbooks for Archaeologists: No. 3: Radiocarbon Dating*. Strasbourg: European Science Foundation. ISBN 978-2-903148-44-7.
* Post, Wilfred M. (2001). «Carbon cycle». Στο: Goudie, Andrew· Cuff, David J., επιμ. *Encyclopedia of Global Change: Environmental Change and Human Society, Volume 1*. Oxford: Oxford University Press. σελίδες 127–130. ISBN 978-0-19-514518-2.
* Renfrew, Colin (2014). «Foreword». Στο: Taylor, R.E.· Bar-Yosef, Ofer, επιμ. *Radiocarbon Dating*. Walnut Creek, California: Left Coast Press. σελίδες 12–14. ISBN 978-1-59874-590-0.
* Schoeninger, Margaret J. (2010). «Diet reconstruction and ecology using stable isotope ratios». Στο: Larsen, Clark Spencer, επιμ. *A Companion to Biological Anthropology*. Oxford: Blackwell. σελίδες 445–464. doi:10.1002/9781444320039.ch25. ISBN 978-1-4051-8900-2.
* Šilar, Jan (2004). «Application of environmental radionuclides in radiochronology: Radiocarbon». Στο: Tykva, Richard· Berg, Dieter, επιμ. *Man-made and Natural Radioactivity in Environmental Pollution and Radiochronology*. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. σελίδες 150–179. ISBN 978-1-4020-1860-2.
* Suess, H.E. (1970). «Bristlecone-pine calibration of the radiocarbon time-scale 5200 B.C. to the present». Στο: Olsson, Ingrid U., επιμ. *Radiocarbon Variations and Absolute Chronology*. New York: John Wiley & Sons. σελίδες 303–311.
* Taylor, R.E. (1987). *Radiocarbon Dating*. London: Academic Press. ISBN 978-0-12-433663-6.
* Taylor, R.E. (1997). «Radiocarbon dating». Στο: Taylor, R.E.· Aitken, Martin J., επιμ. *Chronometric Dating in Archaeology*. New York: Plenum Press. σελίδες 65–97. ISBN 978-0-306-45715-9.
* Taylor, R.E.· Bar-Yosef, Ofer (2014). *Radiocarbon Dating* (2nd έκδοση). Walnut Creek, California: Left Coast Press. ISBN 978-1-59874-590-0.
* Terasmae, J. (1984). «Radiocarbon dating: some problems and potential developments». Στο: Mahaney, W.C., επιμ. *Quaternary Dating Methods*. Amsterdam: Elsevier. σελίδες 1–15. ISBN 978-0-444-42392-4.
* Theodórsson, Páll (1996). *Measurement of Weak Radioactivity*. Singapore: World Scientific Publishing. ISBN 978-9810223151.
* Trumbore, Susan E. (1996). «Applications of accelerator mass spectrometry to soil science». Στο: Boutton, Thomas W.· Yamasaki, Shin-ichi, επιμ. *Mass Spectrometry of Soils*. New York: Marcel Dekker. σελίδες 311–340. ISBN 978-0-8247-9699-0.
* Tsipenyuk, Yuri M. (1997). *Nuclear Methods in Science and Technology*. Bristol, UK: Institute of Physics Publishing. ISBN 978-0750304221.
* Tuniz, C.· Zoppi, U.· Barbetti, M. (2004). «Radionuclide dating in archaeology by accelerator mass spectrometry». Στο: Martini, M.· Milazzo, M.· Piacentini, M., επιμ. *Physics Methods in Archaeometry*. Amsterdam: IOS Press. σελίδες 385–405. ISBN 978-1-58603-424-5.
* Walker, Mike (2005). *Quaternary Dating Methods* (PDF). Chichester: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-86927-7. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 13 Οκτωβρίου 2017.
* Warneck, Peter (2000). *Chemistry of the Natural Atmosphere*. London: Academic Press. ISBN 978-0-12-735632-7.
* Wiebert, Anders (1995). *Development of the Lund AMS System and the Evaluation of a New AMS Detection Technique*. Lund: University of Lund.

## Εξωτερικοί σύνδεσμοι

* Radiocarbon Dating and Chronological Modelling: Guidelines and Best Practice, Historic England.
* OxCal, radiocarbon calibration program
* IntCal working group
* IntChron, indexing service for radiocarbon dates
* p3k14c, global radiocarbon database
* XRONOS, global radiocarbon database