KARBON-14 Yöntemi İle Arkeolojide Yaş Tayini

[Osman]

Doğal radyoaktifliğe,yeryüzünün doğal saati denilebilir. Özellikle radyoaktif yapısı olan Karbon-14 (C14) izotopu yardımıyla,antik testi ve çömleklerden firavun mumyalarına fosillerden antika ahşap eşyalara kadar her alanda yaş tayini yapılabilir.



Atmosferdeki CO2 molekülleri 12C,13C ve14C izotoplarını içermektedirler. 14C izotopu

47N + 146C 146C + 11H

denklemine göre 14C izotoplarına dönüşür. Dolayısıyla ,beta bozunması sonucu 14C miktarı azalsa da ;kozmik ışınlar tarafından 14C üretilmektedir. Yani 14C’nun bozunma hızı ile 4N izotopundan 14C izotopunun oluşma hızı arasında bir denge vardır. Bu denge sayesinde atmosferdeki 14C miktarı sabit kalır.

Bunun sonucu olarak atmosferdeki 14C izotopunun , 12C izotopuna oranı sabit bir değer alır. Bu değer bir tane 14C atomuna karşılık 7,2.1011 tane 12C atomu şeklinde olup 1,4.10-2 dir. Bilindiği gibi karbon atomları (12C,13C ve14C),CO2 bileşiği (12CO2,13CO2 ve14CO2) halinde fotosentez ile bitkilere,bitkilrin besin olarak kullanımı sonucu hayvan ve insanlara geçer.

Canlı organizmada CaCO3 gibi kararlı bileşiklerin oluşumunda kullanılan karbon atomları kemik ve diş yapısına geçer. Buna bağlı olarak fosilleşmiş kalıntılarda 14C yöntemi ile yaş tayin edilebilir.

Bir bitki canlı kaldığı sürece bitki dokularında 14C miktarı atmosferdeki miktarı gibi sabit kalmaktadır. Ancak bitki öldüğü anda fotosentez durur bitkinin ,atmosferden CO2 absorblaması sona erer. Yani ,dışarıdan 14C alımı durduğu halde bitkinin bünyesindeki 14C izotopları bozunmaya devam eder ve 14C izotopunun, 12C izotopuna oranı bozulur. Bitki ne kadar önce öldü ise,içerdiği 14C miktarıda o kadar az olur.

14C izotopunun yarılanma süresi 5730 yıldır. Yani 5730 yıl sonra 12C miktarı değişmezken , 14C miktarı yarıya inecektir. Buna bağlı olarak da 14C izotopunun bozunma hızı yarıya inecektir. Yaşayan bir canlıdaki 14C bozunma hızı 1gram karbon için bir dakikada 16 bozunma (16 bozunma/gram.dakika) olarak bilinmektedir. Eğer bir kemik parçasında yapılan 14C sayımı;

8 bozunma/gram.dakika ise sonuç canlının 5730 yıl önce ölmüş olduğunu gösterir.

Bu yöntem ilk kez Willard Frank Libby adlı profesör tarafından bulunmuştur.(1960 yılı)