Datowanie

Radiowęglowe

(metoda węgla C-14)

1. Historia zastosowania i

metody.

Willard Frank

Libby

(1908 – 1980)

• Wynalazł metodę

mierzenia czasu
połowicznego rozpadu
izotopu węgla C-14, co
stało się podstawą
datowania próbek,
zwłaszcza
pochodzenia
organicznego.

• W 1960 r. otrzymał

Nagrodę Nobla w
dziedzinie chemii.

2. Podstawy

3. Narzędzia i urządzenia

Spektrometr masowy

4. Pobieranie próbek

• W miarę możliwości należy ograniczyć wszystkie

czynności, nawet wstępne przygotowanie materiału, a po

pobraniu próbek jak najszybciej dostarczyć do

laboratorium.

• Należy stosować przybory i naczynia metalowe lub

szklane, jak również czyste worki z folii polietylenowej.

Nie stosować narzędzi drewnianych lub plastikowych.

• Ryzykowne jest wstępne suszenia próbek na odkrytej

powierzchni, ze względu na możliwość zanieczyszczenia

próbki – suszenie powinno odbywać się w pracowni,

w suszarce elektrycznej w temperaturze 100 -120°C

• Wskazane jest wstępne oczyszczenie z piasku, mułu itp.,

nie powinno się poddawać próbki działaniu jakichkolwiek

organicznych środków konserwujących

• Do płukania próbek należy używać wody destylowanej,

a nie bieżącej.

Masa próbki suchej do pomiaru

wieku metoda C-14 (technika

akceleratorowa)

Materiał

Masa

drewno

2 - 10 mg

węgiel drzewny

2 – 5 mg

torf

5 – 10 mg

mułki i inne osady o zawartości frakcji
organicznej> 1%

5 – 200
mg

muszle, nacieki i inne utwory węglowe

20 – 50

mg

kości

1- 10 mg

Masa próbki (suchej) do pomiaru

wieka metoda C-14 (technika

scyntylacyjna)

Materiał

Mała

próbka

Zwykła Wysoko

precyzyjn

a

drewno

5 – 8 g

20 – 30 g

> 150 g

węgiel drzewny

2 – 3 g

5 – 20 g

> 40 g

torf

5 – 20 g

50 – 60 g

> 300 g

kości

50 g

150 g

> 700 g

humus, gleba

100 g

300 g

> 1500 g

muszle

15 – 20 g

35 – 40 g

> 150 g

5.Procedura badawcza

Trzy podstawowe techniki:
a. Technika Akceleratorowej spektrometrii masowej

(AMS – Accelerator Mass Spectrometry

b. Technika liczników proporcjonalnych
•

Licznik wypełnia się dwutlenkiem węgla (lub
metanem) otrzymanym bezpośrednio ze spalenia
próbki organicznej

c. Technika styncylacyjna

6. Ograniczenia metody

C

14

• Zakłada, że procent C-14 w atmosferze pozostał bez zmian przez

ostatnie 50 000 lat, co jest założeniem błędnym.

• Błąd związany z 11-letnim cyklem zmian koncentracji izotopu C14

w atmosferze i biosferze – dotyczy to materiałów jednorocznych:
zboża, sierść, trawy, len – wynosi 10-15 lat.

• Do lat 80. XX wieku problemem była duża ilość materiału

potrzebna do wykonania badania, aż do zastosowania techniki
akceleratorowej spektrometrii masowej (AMS – Accelerator Mass
Spectrometry).

• Wszelkie zanieczyszczenie próbki są przyczyną błędnych odczytów

wieku materiału, dla uzyskania najbardziej wiarygodnego wyniku
należy zbadać kilka próbek, wynik podawany jest zawsze w
przybliżeniu..

• Metoda jest najdokładniejsza dla próbek młodszych niż około 50

000 lat.

• Proces badawczy powoduje bezpowrotne zniszczenie próbki.

7. Metoda C

14

w Polsce

• Poznańskie Laboratorium Radiowęglowe

(Laboratorium AMS) Uniwersytetu Adama

Mickiewicza w Poznaniu.

• Zakład Radiochemii i Chemii Koloidów Uniwersytetu

Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.

• Zakład Zastosowań Radioizotopów Instytutu Fizyki

Politechniki Śląskiej w Gliwicach.

• Laboratorium pomiaru niskich aktywności izotopów

naturalnych Wydziału Fizyki i Informatyki

Stosowanej Akademi Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

• Pracownia Radiochemiczna Muzeum

Archeologicznego i Etnograficznego w Łodzi