रेडियोकार्बन डेटिंग विधि कैसे काम करती है और क्या यह विश्वसनीय है?

रेडियोकार्बन डेटिंग सबसे प्रसिद्ध में से एक है पुरातात्विक डेटिंग तकनीक वैज्ञानिकों के लिए उपलब्ध है, और आम लोगों में कई लोगों ने कम से कम इसके बारे में सुना है। लेकिन कई गलत धारणाएं हैं कि रेडियोकार्बन कैसे काम करता है और यह एक तकनीक कितनी विश्वसनीय है।

रेडियोकार्बन डेटिंग का आविष्कार 1950 में अमेरिकी रसायनज्ञ विलार्ड एफ द्वारा किया गया था। लिब्बी और शिकागो विश्वविद्यालय में उनके कुछ छात्र: 1960 में, उन्होंने आविष्कार के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता। यह अब तक का आविष्कार किया गया पहला पूर्ण वैज्ञानिक तरीका था: यह कहना है, तकनीक एक शोधकर्ता को यह निर्धारित करने की अनुमति देने वाला पहला व्यक्ति था कि कोई कार्बनिक वस्तु कितने समय पहले मर गई थी, क्या यह है प्रसंग या नहीं। किसी वस्तु पर एक तारीख की मुहर की शर्म, यह अभी भी तैयार की गई डेटिंग तकनीकों का सबसे अच्छा और सबसे सटीक है।

सभी जीवित चीजें गैस का आदान-प्रदान करती हैं कार्बन 14 (C14) उनके आसपास के वातावरण के साथ - जानवर और पौधे कार्बन 14 का वातावरण के साथ आदान-प्रदान करते हैं, मछली और मूंगे पानी में भंग C14 के साथ कार्बन का आदान-प्रदान करते हैं। एक जानवर या पौधे के जीवन भर में, C14 की मात्रा उसके परिवेश के साथ पूरी तरह से संतुलित है। जब कोई जीव मरता है, तो वह संतुलन टूट जाता है। एक मृत जीव में सी 14 धीरे-धीरे एक ज्ञात दर पर तय होता है: इसका "आधा जीवन"।

एक का आधा जीवन आइसोटोप जैसे C14 वह समय होता है जो इसे आधा करने के लिए दूर हो जाता है: C14 में, हर 5,730 साल में, इसका आधा भाग चला जाता है। इसलिए, यदि आप एक मृत जीव में C14 की मात्रा को मापते हैं, तो आप यह पता लगा सकते हैं कि कितनी देर पहले उसने अपने वातावरण के साथ कार्बन का आदान-प्रदान बंद कर दिया था। अपेक्षाकृत प्राचीन परिस्थितियों को देखते हुए, एक रेडियोकार्बन लैब एक मृत जीव में रेडियोकार्बन की मात्रा को सही ढंग से 50,000 साल पहले तक माप सकता है; उसके बाद, मापने के लिए पर्याप्त C14 नहीं बचा है।

हालांकि, एक समस्या है। वातावरण में कार्बन की शक्ति के साथ उतार-चढ़ाव होता है पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र और सौर गतिविधि। आपको यह जानना होगा कि उस समय वायुमंडलीय कार्बन स्तर (रेडियोकार्बन 'जलाशय') कैसा था किसी जीव की मृत्यु, इस बात की गणना करने में सक्षम होने के लिए कि जीव को कितना समय बीत चुका है मर गए। आपको क्या चाहिए, एक शासक, जलाशय का एक विश्वसनीय मानचित्र: दूसरे शब्दों में, वस्तुओं का एक जैविक सेट जो आप सुरक्षित रूप से किसी तिथि को पिन कर सकते हैं, उसकी C14 सामग्री को माप सकते हैं और इस प्रकार एक वर्ष में आधारभूत जलाशय स्थापित कर सकते हैं।

सौभाग्य से, हमारे पास एक कार्बनिक वस्तु है जो एक वार्षिक आधार पर वातावरण में कार्बन को ट्रैक करती है: पेड़ों की धारियां. पेड़ अपने विकास के छल्ले में कार्बन 14 संतुलन बनाए रखते हैं - और पेड़ हर साल एक अंगूठी का उत्पादन करते हैं जो वे जीवित हैं। हालाँकि हमारे पास कोई ५०,००० साल पुराने पेड़ नहीं हैं, फिर भी हमारे पास १२,५ ९ ४ साल के ओवरलैपिंग ट्री रिंग हैं। तो, दूसरे शब्दों में, हमारे पास हमारे ग्रह के अतीत के सबसे हाल के 12,594 वर्षों के लिए कच्चे रेडियोकार्बन तिथियों को जांचने का एक ठोस तरीका है।

लेकिन इससे पहले, केवल खंडित डेटा उपलब्ध है, जो निश्चित रूप से 13,000 वर्ष से अधिक पुरानी किसी भी तारीख को बहुत मुश्किल बना देता है। विश्वसनीय अनुमान संभव है, लेकिन बड़े +/- कारकों के साथ।

जैसा कि आप कल्पना कर सकते हैं, वैज्ञानिक अन्य जैविक वस्तुओं की खोज करने का प्रयास कर रहे हैं जो लिब्बी की खोज के बाद से लगातार तेजी से दिनांकित हो सकते हैं। अन्य जैविक डेटा सेटों की जांच की जाती है, जिसमें विभिन्न प्रकार की परतें होती हैं (तलछटी चट्टान में परतें, जिन्हें प्रतिवर्ष बिछाया जाता है और इनमें कार्बनिक पदार्थ, गहरे समुद्र के कोरल होते हैं) speleothems (गुफा जमा), और ज्वालामुखी टेफ्रास; लेकिन इन तरीकों में से प्रत्येक के साथ समस्याएं हैं। गुफा जमाराशियों और संस्करणों में पुरानी मिट्टी कार्बन को शामिल करने की क्षमता है, और C14 की मात्रा में उतार-चढ़ाव के साथ अभी तक अनसुलझे मुद्दे हैं। सागर कोरल.

1990 के दशक की शुरुआत में, पाउला जे के नेतृत्व में शोधकर्ताओं का एक गठबंधन। का रेमर CHRONO जलवायु, पर्यावरण और कालक्रम केंद्रक्वीन यूनिवर्सिटी बेलफास्ट में, एक व्यापक डेटासेट और अंशांकन उपकरण का निर्माण शुरू किया, जिसे उन्होंने पहले CALIB कहा। उस समय से, CALIB, जिसे अब IntCal नाम दिया गया है, को कई बार परिष्कृत किया गया है। IntCal ट्री-रिंग्स, आइस-कोर, टेफ़्रा, कोरल और स्पेलोथैम्स से डेटा को जोड़ती और पुष्ट करती है 12,000 और 50,000 वर्षों के बीच c14 तिथियों के लिए एक काफी बेहतर अंशांकन सेट के साथ आया पहले। नवीनतम घटता में पुष्टि की गई थी 21 वां अंतर्राष्ट्रीय रेडियोकार्बन सम्मेलन 2012 के जुलाई में।

पिछले कुछ वर्षों के भीतर, रेडियोकार्बन वक्रों को और अधिक परिष्कृत करने के लिए एक नया संभावित स्रोत जापान में झील सुइगुत्सु है। झील सुइगेट्सु की सालाना गठित तलछट पिछले 50,000 से अधिक पर्यावरणीय परिवर्तनों के बारे में विस्तृत जानकारी रखती है साल, जो रेडियोकार्बन विशेषज्ञ पीजे रिमेर का मानना ​​है कि जितना बेहतर होगा, और शायद इससे बेहतर, नमूने कोर से ग्रीनलैंड आइस शीट.

शोधकर्ताओं ब्रोंक-रामसे एट अल। रिपोर्ट 808 एएमएस तीन अलग-अलग रेडियोकार्बन प्रयोगशालाओं द्वारा मापा तलछट संस्करणों पर आधारित है। अन्य प्रमुख जलवायु अभिलेखों के बीच प्रत्यक्ष सहसंबंध बनाने के लिए तिथियां और संगत पर्यावरण परिवर्तन का वादा करता है, रीमर जैसे शोधकर्ताओं को 12,500 से 1414 के बीच डेटिंग की व्यावहारिक सीमा तक रेडियोकार्बन की बारीक जांच करने की अनुमति देता है 52,800.

रेइमर और सहकर्मी बताते हैं कि IntCal13 अंशांकन सेट में सिर्फ नवीनतम है, और आगे शोधन की उम्मीद की जानी है। उदाहरण के लिए, IntCal09 के अंशांकन में, उन्होंने सबूत खोजे कि Younger Dryas (12,550-12,900 cal BP) के दौरान, एक था शटडाउन या उत्तरी अटलांटिक गहरे पानी के गठन की कम से कम कमी, जो निश्चित रूप से जलवायु परिवर्तन का प्रतिबिंब था; उन्हें उत्तरी अटलांटिक से उस अवधि के लिए डेटा फेंकना पड़ा और एक अलग डेटासेट का उपयोग करना पड़ा। इससे आगे जाकर दिलचस्प नतीजे मिलने चाहिए।

• _{ब्रोंक रेम्सी सी, स्टाफ आरए, ब्रायंट सीएल, ब्रॉक एफ, कितागावा एच, वैन डेर प्लिच जे, श्लोलुत जी, मार्शल एमएच, ब्रेयर ए, लैम्ब एचएफ एट अल। 2012. 11.2 से 52.8 kyr B.P के लिए एक पूर्ण स्थलीय रेडियोकार्बन रिकॉर्ड. विज्ञान 338: 370-374।}
• _{रिमेर पी.जे. 2012. वायुमंडलीय विज्ञान। रेडियोकार्बन समय के पैमाने को परिष्कृत करना. विज्ञान 338(6105):337-338.}
• _{रिमेर पीजे, बार्ड ई, बेयेलिस ए, बेक जेडडब्ल्यू, ब्लैकवेल पीजी, ब्रोंक रमसी सी, बक सीई, चेंग एच, एडवर्ड्स आरएल, फ्रेडरिक एम एट अल ।। 2013. IntCal13 और Marine13 Radiocarbon आयु अंशांकन घटता है 0-50,000 साल कैल बी.पी.. रेडियोकार्बन 55(4):1869–1887.}
• _{रेइमर पी, बेइली एम, बार्ड ई, बायलिस ए, बेक जे, ब्लैकवेल पीजी, ब्रोंक रमसी सी, बक सी, बूर जी, एडवर्ड्स आर एट अल। 2009. IntCal09 और मरीन09 रेडियोकार्बन आयु अंशांकन घटता है, 0-50,000 साल कैल बी.पी.रेडियोकार्बन 51(4):1111-1150.}
• _{स्टुइवर एम, और रीमर पीजे। 1993. विस्तारित C14 डेटा बेस और संशोधित Calib 3.0 c14 आयु अंशांकन कार्यक्रम. रेडियोकार्बन 35(1):215-230.}