14C-Methode/Radiokohlenstoffdatierung

Von Moritz Horch

AllgemeinNamenableitung:

-14 = 6 Protonen; 8 Neutronen-C = Kohlenstoff

Auch „Radiokohlenstoffdatierung“ genanntWurde von Willard Frank Libby während des 2.

Weltkrieges erforscht und erhielt dafür 1960 den Nobelpreis für Chemie

Wird zu Bestimmung des Alters eines abgestorbenen Organismus verwendet

Wie entsteht 14C?1. Kosmische Strahlung aus dem All trifft auf 14N (7

Protonen; 7 Neutronen)2. Bei der Reaktion mit den Neutronen aus der Strahlung

gibt der Stickstoff ein Proton ab und nimmt ein Neutron auf -> C14/Kohlenstoffisotop

Isotop weil:-> Die Strahlung kommt von der Sonne, welche durch die Tageszeit nicht immer gleich ist-> Oder auch durch den Test von Atomwaffen der USA und Sowjetunion um 1950. Folge: zu viele Neutronen

Warum 14C? 14C wird verwendet weil:

-> Ist radioaktiv und also einen Zerfall, welcher eine sehr wichtige Rolle spielt. Die stabilen, nicht radioaktiven 12C und 13C besitzen dies nicht-> Ist in fast jeden lebenden Organismus, meist in Verbindung mit Sauerstoff (CO2), zu finden-> Während des lebenden Zustandes ist der Gehalt konstant, doch nach dem der Organismus abgestorben ist fällt der Gehalt

Anwendungsbereiche Anzahl der Atome sinkt durch den radioaktiven Zerfall

und kann durch Hochrechnungen bis zu 60.000 Jahre nachgewiesen werden. Daher eignet es sich gut für die Forschung von:-Archäologie (kulturelle Entwicklung der Menschheit)-Archäobotanik (Vegetations- und Agrargeschichte)-Quartärforschung (Forschung der letzten Perioden, zum Beispiel die Eiszeit)

Bestimmung des AltersBevor die Proben gemessen werden können diese gereinigt

bzw. zu reinem Kohlenstoff reduziert:1. Die Probe wird über Nacht in 4 % Natronlauge bei 60 °C

gekocht. 2. Am nächsten Tag erfolgt eine Säure-Lauge-Säure-

Behandlung (4 % Salzsäure 30 à min, 4 % Natronlauge à 1 Stunde, 4 % Salzsäure à 1 Stunde)

Nun können die Messmethoden angewandt werden.

Bestimmung des AltersZählrohr: Die Probe wird in ein Rohr der Kohlenstoff in

Verbindung mit Gasen in ein Rohr versetzt Das Rohr ist mit einem Zähler verbunden, welches die

ausgehenden Beta-Teilchen misst. => Je weniger Teilchen, desto weniger C-Atome, desto älter

ist der Organismus

Bestimmung des AltersSzintillationsflüssigkeit: Der Kohlenstoff wird in Benzol umgewandelt und in

Lösungsmittel gegeben. Der Szintillator wird beigemischt, welcher die beim

Zerfall entstehenden Elektronen in Lichtimplulse umwandelt.

Diese werden durch einen Photomultiplier verstärkt und gezählt

Bestimmung des AltersBeschleunigermassenspektrometrie (Accelerator Mass Spectrometry, AMS):

Durch Beschuss von Cäsium-Ionen werden geladenen Kohlenstoffione erzeugt

Im Beschleuniger werden die 14C Isotope abgetrennt und können so gezählt werden

Vorteil: es reichen kleine Mengen; Zerfall muss nicht abgewartet werden

Nachteil: sehr teuer

Danke für ihre Aufmerksamkeit!