Πώς λειτουργεί η μέθοδος του άνθρακα 14;

Πόσο ακριβής είναι η μέθοδος του άνθρακα 14 και πόσο παλιά αντικείμενα μπορεί να χρονολογήσει;

Τα άτομα της πιο συνηθισμένης μορφής του άνθρακα περιέχουν 6 πρωτόνια και 6 νετρόνια, και από αυτό προκύπτει η ονομασία άνθρακας 12. Ο άνθρακας 14 είναι ένα βαρύτερο, ραδιενεργό ισότοπο του άνθρακα, που περιέχει οκτώ νετρόνια στον ατομικό του πυρήνα. Ο άνθρακας 14 σχηματίζεται στην ατμόσφαιρα, όταν το στοιχείο έρχεται σε επαφή με την κοσμική ακτινοβολία του διαστήματος.

Τα φυτά προσλαμβάνουν από την ατμόσφαιρα και τις δύο μορφές άνθρακα, και έτσι ο άνθρακας 14 εισέρχεται στην τροφική αλυσίδα. Όταν ένας οργανισμός πεθαίνει, παύει να απορροφά άνθρακα. Επειδή, όμως, ο άνθρακας 14 είναι ασταθής, μετασχηματίζεται αργά και σταθερά σε άζωτο μέσω ραδιενεργού διάσπασης. Ο χρόνος διάσπασης των μισών ατόμων του ραδιενεργού ισοτόπου, ο λεγόμενος «χρόνος ημιζωής», είναι 5.730 χρόνια. Αυτή είναι η γνώση που αξιοποιούμε, για να χρονολογήσουμε οστά, ξύλο και άλλα οργανικά υλικά με τη μέθοδο του άνθρακα 14.

Η μέθοδος άρχισε να εφαρμόζεται γύρω στο 1950, αλλά αρχικά απαιτούνταν πολύ μεγάλες ποσότητες άνθρακα, προκειμένου να προσδιοριστεί η ηλικία ενός αρχαιολογικού ευρήματος. Σήμερα, μόλις ένα χιλιοστό του γραμμαρίου είναι αρκετό. Το δείγμα τοποθετείται σε έναν επιταχυντή που, με απλά λόγια, μπορεί να ξεχωρίσει τον βαρύ άνθρακα 14 από τον ελαφρύτερο άνθρακα 12. Πρέπει όμως να υπάρχει στο δείγμα μια ορισμένη ελάχιστη ποσότητα άνθρακα 14, και γι’ αυτό η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί σε ευρήματα ηλικίας το πολύ μέχρι 50.000 ετών. Αν το δείγμα έχει ηλικία μικρότερη των 10.000 ετών, μπορεί να χρονολογηθεί με προσέγγιση 10-20 ετών.