Zobrazenie zdroja stránky Uhlíková metóda C14

'''Uhlíková metóda C14''' alebo '''rádiokarbónová metóda datovania''' je [[fyzika|fyzikálny]] postup používaný na stanovenie veku organických zvyškov (napr. v [[archeológia|archeológii]]). Princípom metódy je znalosť polčasu rozpadu [[izotop]]ov [[uhlík]]a <sup>12</sup>C a <sup>14</sup>C a fakt, že v živom [[organizmus|organizme]] je pomer oboch izotopov konštantný, ale po smrti sa tento pomer pozvoľna mení vďaka rozpadu izotopu <sup>14</sup>C. Obsah izotopu <sup>14</sup>C sa zredukuje na 1/8 približne po 17 150 rokoch, z čoho vyplýva, že táto metóda dáva presné výsledky pri určovaní veku spätne do 50 000 – 60 000 rokov. Každých 5730 ± 40 rokov (tzv. "Cambridgeský polčas rozpadu") sa polovica obsahu <sup>14</sup>C premení na <sup>12</sup>C, až po dobu ca 40 000 rokov, keď je obsah <sup>14</sup>C príliš nízky a jeho meranie komplikované.<ref>Jared Diamond; Guns Germs and Steel; 1999; ISBN 0-393-31755-2, strana 95</ref>

Uhlíkovou metódou C14 bol stanovený napríklad vek [[Turínske plátno|Turínskeho plátna]], pričom bolo dokázané, že plátno bolo vyrobené niekoľko storočí po úmrtí [[Kristus|Krista]].<ref name='Turin Nature'>{{cite journal|title=Radiocarbon dating of the Shroud of Turin|journal=Nature|date=February 1989|first=P. E.|last= Damon|coauthors=D. J. Donahue, B. H. Gore, A. L. Hatheway, A. J. T. Jull, T. W. Linick, P. J. Sercel, L. J. Toolin, C. R. Bronk, E. T. Hall, R. E. M. Hedges, R. Housley, I. A. Law, C. Perry, G. Bonani, S. Trumbore, W. Woelfli, J. C. Ambers, S. G. E. Bowman, M. N. Leese, M. S. Tite|volume=337|issue=6208|pages=611 – 615|doi= 10.1038/337611a0|url=http://www.nature.com/nature/journal/v337/n6208/abs/337611a0.html|accessdate=2007-11-18}}</ref><ref name="shroud.com">Damon et al, Nature, Vol. 337, No. 6208, pp. 611 – 615, see http://www.shroud.com/nature.htm</ref><ref name=JJackson2008 >''A New Radiocarbon Hypothesis'' by John P. Jackson; [Turin Shroud Center of Colorado; May 5, 2008 http://www.shroud.com/pdfs/jackson.pdf]</ref>

== Princíp uhlíkovej metódy C14==
Na Zemi sa vyskytujú tri izotopy uhlíka – <sup>12</sup>C, <sup>13</sup>C (oba stabilné) a nestabilný <sup>14</sup>C. Tieto izotopy sa vyskytujú v nasledujúcich pomeroch <sup>12</sup>C – 98,89 %, <sup>13</sup>C – 1,11 % a <sup>14</sup>C – 0,00000000010 %. Jeden atóm <sup>14</sup>C sa v prírode vyskytuje na každých 1 000 000 000 000 atómov <sup>12</sup>C v živých materiáloch. Rádiokarbónová metóda je založená na spočítaní atómov uhlíka <sup>14</sup>C, ktorý vzniká vo vrchných vrstvách atmosféry pôsobením kozmického žiarenia na dusík <sup>14</sup>N. Táto reakcia je:

:<math>n + \mathrm{~^{14}_{7}N}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{6}C}+ p</math>
:(kde n je neutrón a p je protón)

<sup>14</sup>C oxiduje na oxid uhličitý a pozemské rastliny a živočíchy ho počas života prijímajú počas fotosyntézy a pri konzumácii potravy.

[[James R. Arnold|J. R. Arnold]] a [[Willard Frank Libby|W. F. Libby]] v roku [[1949]] boli prví, kto navrhol datovať organické materiály pomocou tejto metódy. Polčas rozpadu izotopu <sup>14</sup>C je 5730 ± 40  rokov, to znamená že každých 5730 ± 40 rokov sa množstvo <sup>14</sup>C zmenší o polovicu. Po 10 polčasoch rozpadu je v látke také malé množstvo <sup>14</sup>C, že je už technicky takmer nemerateľné (1 024-krát menej). Preto je limitom použitia metódy 50 – 60 000 rokov. Pre spodnú hranicu použitia žiadne ohraničenie neexistuje.

<sup>14</sup>C emituje slabú beta časticu (b) s priemernou energiou 160keV. Reakcia je nasledujúca:

:<math>\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ b</math>

Teda <sup>14</sup>C sa opäť stáva dusíkom.

== Kritika uhlíkovej metódy C14 ==
Kritici uhlíkovej metódy C14 tvrdia, že nemáme istotu, či pomer izotopov <sup>12</sup>C a <sup>14</sup>C v minulosti zodpovedal tomu dnešnému{{chýba citácia}}. Bola intenzívnejšia sopečná činnosť, iné pomery v atmosfére a iné množstvo prenikajúceho vesmírneho rádioaktívneho žiarenia ako aj ďalšie vplyvy ovplyvňujúce výskyt izotopu <sup>14</sup>C. Napríklad počas pokusných atómových a termonukleárnych výbuchov sa lokálne koncentrácia <sup>14</sup>C zvýšila. V modernej ére sa v dôsledku spaľovania fosílnych palív v atmosfére mierne globálne jeho koncentrácia znížila. Pri porovnávaní výsledkov datovania pomocou tejto metódy s alternatívnymi metódami dochádza k porovnateľným výsledkom.

== Využitie uhlíkovej metódy C14 ==
Metódu možno použiť napríklad v týchto oblastiach: 
* [[archeológia]] a [[história]]
* [[oceánografia]] – skúmanie sedimentov na dne morí, z ich veku a množstva možno simulovať pomery v oceánoch v dávnych dobách
* [[paleoekológia]] – odhad podmienok životného prostredia v dávnych dobách
* [[dendrochronológia]] – stanovenie veku zvyškov stromov
* [[paleoklimatológia]] – skúmanie klímy v dávnych dobách

== Korekcie pri uplatňovaní metódy C14 ==
=== Vplyv spôsobu života ===
V závislosti od spôsobu života skúmaného objektu musia byť pri datovaní jeho zvyškov vykonávané korekcie. Pri morských živočíchoch a rastlinách činí rozdiel v dôsledku zníženej interakcie s atmosférickým uhlíkom oproti pozemným živočíchom a rastlinám 400 rokov. Z tohto aspektu je datovanie kostí človeka problematické. Pokiaľ počas života konzumoval vo zvýšenej miere morské živočíchy, hladina <sup>14</sup>C v jeho kostiach je oproti človeku, ktorý ich nekonzumoval, výrazne znížená.

=== Vplyv človeka ===
==== Priemyselný efekt ====
Približne od roku [[1890]] sa vo zvýšenej miere začali spaľovať fosílne palivá. Od roku [[1890]] do roku [[1950]] sa množstvo <sup>14</sup>C v atmosfére znížilo o 2 %.

==== Efekt atómovej bomby ====
V dôsledku atómových a termonukleárnych pokusov sa v atmosfére a v oceánoch umelo zvýšilo množstvo izotopu <sup>14</sup>C. Najväčšie hodnoty umelého <sup>14</sup>C boli na severnej pologuli dosiahnuté v roku [[1963]] na južnej pologuli v  roku [[1965]].{{chýba citácia}} Tieto vplyvy sa pri datovaní uhlíkovou metódou C14 zohľadňujú.

== Externé odkazy ==
* [http://www.c14dating.com/ Informácie o uhlíkovej metóde C14] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120718113958/http://www.c14dating.com/ |date=2012-07-18 }} {{eng icon}}
* [http://hbar.phys.msu.su/gorm/fomenko/libby.htm Pôvodná práca objaviteľov uhlíkovej metódy C14] {{eng icon}}

== Referencie ==
<references/>

{{Portál|Fyzika||História||Chémia||Vedy o Zemi}}

[[Kategória:Aplikovaná fyzika]]
[[Kategória:Archeológia]]
[[Kategória:Biológia]]
[[Kategória:Datovacie metódy]]