Читать «В защиту науки (Бюллетень 1)» онлайн - страница 68

Суть этого метода вкратце такова. В земной атмосфере атомы углерода присутствуют в виде трех изотопов: ¹²С, ¹³С и ¹⁴С. Легкие изотопы ¹²С и ¹³С стабильны, а тяжелый изотоп ¹⁴С радиоактивен, время его полураспада составляет 5730 лет. Однако его содержание в атмосфере Земли сохраняется приблизительно постоянным (один атом ¹⁴С на 1000 млрд атомов ¹²С), поскольку изотоп ¹⁴С постоянно образуется в атмосфере из атомов азота под действием космических лучей. Растения, животные и другие организмы, поддерживающие газовый обмен с атмосферой, усваивают ¹⁴С и при жизни содержат его примерно в той же пропорции, как и земная атмосфера. Но когда организм умирает, его обмен с атмосферой прекращается, ¹⁴С больше не поглощается тканями, и его содержание начинает медленно уменьшаться за счет радиоактивного распада. Если измерить в образце соотношение ¹⁴С и ¹²С, то можно определить его возраст образца, точнее, время, прошедшее с момента его смерти. Чем меньше осталось атомов ¹⁴С, тем старше объект.

Разумеется, детальная технология этого метода не так проста. В принципе, если бы было известно первоначальное содержание ¹⁴С, можно было бы прямо вычислить возраст образца, исходя из закона радиоактивного распада. Но сначала следует убедиться, что образец не загрязнен более поздним углеродом, а для этого его необходимо очистить. Затем нужно учесть, что атмосферное содержание ¹⁴С колеблется, поскольку жесткое космическое излучение не постоянно; к тому же имеются переменные источники углерода (например, вулканы, а в современном мире — уголь и нефть), меняющие относительное содержание ¹⁴С. Чтобы избавиться от этих неточностей, проводят калибровку метода с помощью древесных образцов, возраст которых точно известен по их годичным кольцам.

Таким образом, определение возраста происходит в три этапа.

1. Образец очищают от случайных, более поздних примесей.

2. Измеряют содержание изотопов углерода и с помощью закона распада вычисляют так называемый радиоуглеродный возраст (привязанный к 1950 г.), который исчисляется в величинах "yr.BP" (years before present — лет до настоящего времени). Но этот радиоуглеродный возраст не рассматривается как истиный возраст образца, а выступает лишь как мера содержания ¹⁴С. И при этом не имеет значения, что вместо реального времени полураспада 5730 лет используется так называемое время полураспада Либби (по имени создателя этого метода Уилларда Либби), принятое равным 5568 годам.

3. По радиоуглеродному возрасту с помощью калибровочной кривой определяется календарная дата образца, которая приводится в обычных, привычных нам значениях: "н. э." или "до н. э.".

Все эти детали давно известны специалистам; соотношение изотопов откалибровано по всей исторической шкале времени с использованием уверенно датированных образцов, в том числе и исторических памятников. Принципиальных проблем радиоуглеродный метод не имеет.