Как можем да определим възрастта на археологическа находка?

Знаете ли, че...през 2009 г. археолози се натъкнали на праисторически обект в къмпинг "Градина". 

     В една от шахтите са открити и части от дървета, според археолозите един от най-ценните артефакти. Те датират от третата четвърт на шестото хилядолетие преди Христа или най-старото дърво, откривано в България.

     Радиовъглеродно датиране е физически метод за радиоактивно датиране на биологически останки, предмети и материали с биологически произход чрез измерване на съдържанието на радиоактивния изотоп на въглерода въглерод-14 (14C) в сравнение със съдържанието на стабилните му изотопи. Предложен е от Уилард Либи през 1946 г., за което той е удостоен с Нобелова награда за химия, 1960). Във всички живи организми съотношението между въглерод- 14 и въглерод- 12 е същото както в атмосферата, защото при жизнените процеси непрекъснато се обменя въглерод с околната среда. Когато обаче организмът умре, този обмен се прекратява и броят на ядрата въглерод- 14, които са се съдържали в него започва да намалява в съответствие със закона за радиоактивното разпадане. По броя на неразпадналите се ядра може да се определи възрастта на предмета или организма.

 

Атом, атомно ядро, изотопи                            

Радиоактивност, видове радиоактивни лъчи, закон за радиоактивното разпадане, датиране с въглерод- 14

 

      Радиоактивното датиране позволява да се установят геоложки времеви периоди, което го прави важен източник на информация за установяване възрастта на фосили и за проследяване на темпа на еволюционните промени. Данните, получени с радиоактивното датиране, се използват и за определяне на възрастта на археологични материали, включително предмети от древността.

     Съществуват различни методи за датиране в зависимост от периода от време, в рамките на който те дават точни резултати и материалите, за които могат да бъдат използвани.

Датиране по уран-олово

    Датирането по уран-олово е един от най-старите начини на датиране, както и един от най-добрите. Той е усъвършенстван до такава степен, че грешката при датиране на скали на възраст около два милиарда и половина години е не повече от два милиона години.

    Датирането по уран-олово често се извършва на минерала "циркон" (ZrSiO4), но може да се прилага и на други вещества. Цирконът включва в кристалната си решетка ураниеви атоми като заместители на циркониевите, а атомите на оловото биват изхвърляни. Минералът циркон има много висока блокираща температура, устойчив е на механична ерозия и е химически силно инертен. Цирконът образува многобройни пластове по време на метаморфозни преобразувания, като всеки пласт представлява запис на изотопната възраст на метаморфозата.

    Едно от огромните предимства на този минерал е, че пробата съдържа два часовника - единият се основава на разпада на уран-235 в олово-207, с период на полуразпад 700 милиона години, а другият се основава на разпада на уран-238 в олово-206, с период на полуразпад около 4.5 милиарда години. По този начин в една проба е заложена възможността за кръстосана проверка, което позволява точно определяне на възрастта на пробата дори и ако част от оловото я е напуснало.

Датиране по рубидий-стронций

     Датирането по рубидий-стронций се основава на бета-разпада на рубидий-87 на стронций-87, с период на полуразпад 50 милиона години. По този начин се датират стари магмени и метаморфни скали, както и проби от Луната. Блокиращите температури са толкова високи, че не създават проблеми за датирането. Датирането по рубидий-стронций не е толкова точно, колкото това по уран-олово. Грешките при него са от порядъка на 30-50 милиона години за проба на възраст 3 милиарда години.

     Два други метода биват използвани за датиране на много стари образци. Датирането по калий-аргон включва улавяне на електрони или на позитрони при разпада на калий-40 на аргон-40. Калий-40 има период на полуразпад 1.3 милиарда години, поради което методът е подходящ за датиране на най-старите скали. Радиоактивният калий-40 се среща в слюдата, фелдшпатите и хорнбленда, въпреки, че блокиращата температура в тях е доста ниска - от около 125°C (слюда) до 450°C (хорнбленда).