あなたは確かに、そのような物体は数千年前のものであると科学者が述べた記事を読んだり聞いたりしたことがあります。しかし、彼らがどのようにしてその結論に達するのか、立ち止まって自問したことはありますか?これに対する最も簡単な答えは、炭素 14 を使用した放射性炭素年代測定です。
これまでに生命を持っていたもの、または生き物によって生産されたものはすべて、それが歴史のどの時代に属していたのかを明らかにするこのプロセスを経ることができます。その精度は事実上絶対的であるため、1940 年代に発見されたにもかかわらず、科学者は今でもそれを使用しています。
まずは炭素原子を理解しましょう
炭素はすべての生物に存在する化学元素です。それは 3 つの異なる同位体に分けられます。炭素 12 または C-12 は、すべての中で最も豊富です (地球上の全炭素の約 99% がここにあります)。炭素-13、または C-13。全体の 1% に相当します。そして最も希少なものは炭素 14 または C-14 で、地球の総炭素量のわずか 0.001% です。
すべての生き物には炭素原子があり、地球上と同じバランスで炭素原子が存在しています。翻訳: あなた自身の体の炭素の 0.001% は同位体 C-14 に属します。しかし、彼は放射性物質を持っていることが判明しました！窒素に変わるまでベータ粒子を放出する傾向があります。
おい？炭素は窒素に変わるのでしょうか？その通り！すべては宇宙から始まります。宇宙線が太陽や宇宙の果てから地球に到達するとき、途中で遭遇するさまざまな原子と衝突し、その際に原子から中性子を「引き裂き」ます。核。これらの「失われた」中性子は、大気中に最も豊富な元素である窒素原子と相互作用し、誰を生み出すのでしょうか?カーボン14！
測定
実際、上記の反応では水素原子も放出されますが、重要なのは C-14 です。酸素と相互作用して炭素14のような二酸化炭素ガスを生成します。その後、植物に吸収され、さらに動物や人間にも吸収されます。私たちの体内に地球や他の生物と同じ割合の C-14 が含まれているのはこのためです。
さて、それではどこへ行くのですか？さて、生き物が死ぬと、その体内のC-14は窒素原子に戻る傾向があります。しかし、このプロセスは非常に遅いです。そのとき、科学者のウィラード・リビーは、ある物体からC-14によって放出される放射線の量を測定するというアイデアを思いつきました。これにより、どれくらいの期間呼吸が止まっているかを正確に知ることができます。複雑ですね？と思われるかもしれませんが、この方法は歴史的な年代測定に非常に有効です。
放射線は、ガイガーミュラーカウンターと呼ばれる装置を使用して測定されます。この非常に高感度の装置を使用すると、大気からの放射線を測定することができます。したがって、発見したい歴史的時代の考古学的遺物を分離することにより、炭素 14 放射線のみを測定することが可能です。
測定できる期間
しかし、私たちが想像しているほど長い日付は測定できません。 C-14 テストは、最大 50,000 年の日付に対してのみ信頼できます。これは、炭素 14 の放射能が非常に小さく、「C-14 の半減期」とも呼ばれる 5,730 年ごとに半分に減少するためです。したがって、研究者らは、この方法がこのタイプの年代測定では C-14 の最大 10 半減期に対してのみ有効であるという結論に達しました。古い天体については、別の年代測定法を使用する必要があります。
放射能によるこの年代測定法の発見により、ウィラード・リビーは 1960 年にノーベル化学賞を受賞しました。彼は 1980 年に 71 歳で亡くなりましたが、前世紀で最も偉大な天才の一人であったことは間違いありません。
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さて、読者の皆さん、放射性炭素年代測定の仕組みを理解できましたか?化学式がこんなに面白いものだと想像していましたか?ご提案がございましたら、遠慮せずに下のコメント フィールドを使用してコメントしてください。
※2015年10月8日掲載
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