DSCN4056

w METODY RAD Aft

kyr, 33.1. Różnice mifd/.y konwencjonalnym wiekiem radiowęglowym (T_f) a wiekiem wyzitAcumym metodami dendrochronolo-gk/.nymi (T„) w /«tc7nn4ci od /mierzonego wieku rndiowęglowego t okrętu otlatnlch 700 lal (wg A Pazdur, Ml. Pazdura 19112)

izotopu przechodzi) szybciej w stan gazowy. To zróżnicowanie nazywane jest frakcjonowaniem Izotopowym. Skład izotopowy węgla w różnych skalach, a także roślinach i organizmach zwierzęcych morskich i lądowych,jest różny ze względu na zachodzące w czasie ich życia odmienne reakcje chemiczne.

W celu wyeliminowania tych różnic wprowadzono tzw. współczynnik frakcjonowania izotopowego AⁿC, który wyraża w promilach różnicę między względną zawailością izotopu ^łlĆ^w stosunku do ^,2C w badanej próbce i w próbce wzorcowej (PPH), za jaką przyjęto szkielety belcmnilów {Belcmnllella amtrlcana) z formacji Peedee w Południowej Karolinie (H. Craig 1957). Zawartość ^,JC w datowanej próbce oznacza się w spektrografie masowym, można leż przyjąć z tabel przybliżone Wartości współczynnika S^liC charakteryzujące różne rodzaje próbek, np (wartości ujemne w */.„): kolagen z kości 18- -22, rośliny słodkowodne 8 - 24, drewno kopalne 22 -26, torf 24 --30. Poprawkę w datowaniu oblicza się korzystając z prawidłowości, że zmiany koncentracji ^UC spowodowane frakcjonowaniem izotopowym są dwukrotnie większe niż zmiany koncentracji ^[iC.

Pierwsze oznaczenia wieku radiowęglowego były wykonane nu próbkach węgla w stanie stałym w licznikach Geigera Mullera, w następnych lalach opracowano technikę pomiarową dla związków węgla w stanic guzowym dwutlenku węgla, metanu i acetylenu Poniżej przedstawiona zostanie w dużym skrócie procedura stosowana w laboratorium Instytutu f izyki Politechniki śląskiej oparta na CO) (A Pazdur, Ml Pazdur 1982, M I Pazdur, red I98t>u) \)V drugim polskim laboratorium w Muzeum Archeologicznym i Etnograficznym w Łodzi oznaczenia są wykonywane na metanie (P Trzeciak w: M.F. Pazdur, red. J986a), a w Międzyresortowym Instytucie Fizyki i Techniki Jądrowej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie pomiary są prowadzone na benzenie w spektrometrze ciek loscynty lacyjnym.

Wyznaczenie wieku bezwzględnego obejmuje kilka etapów prac laboratoryjnych. Pierwszy, bardzo ważny etap, to przygotowanie próbki przez usunięcie zanieczyszczeń substancjami organicznymi obcego pochodzenia. Stosowane są tu różne sposoby, zależnie od rodzaju próbki i rodzaju zanieczyszczenia, jak makroskopowe usuwanie obcych wtrąceń, np. korzonków współczesnych roślin i preparatyka chemiczna. Do sprawy lej wrócimy przy omawianiu datowania różnych materiałów organicznych.

Następny etap, to spalanie próbek, które odbywa się w czystym tknie. Po spaleniu, różnymi sposobami są usuwane gazowe zanieczyszczenia otrzymanego C0₂: tlen, para wodna, inne tknki, azotki, halogenki, chlor ilp Dalsze oczyszczanie polega na przechowywaniu próbki przez kilka tygodni w celu pozbycia się radioaktywnego izotopu radonu ^JRn. którego okres połowicznego rozpadu wynosi 3,82 dni.

Pomiar radioaktywności próbki (S) zawierającej określoną ilość CO_t składa się z kilkudziesięciu cząstkowych pomiarów impulsów wywołanych promieniowaniem, w liczniku z automatyczną rejestracją Ważnym problemem przy pomiarach jest eliminacja impulsów obcego pochodzenia promieniowania kosmicznego i promieniowania związanego z obecnością substancji radioaktywnych w otoczeniu. Promieniowanie o niewielkiej przenikliwości eliminuje się przez zastosowanie żelbetonowych, stalowych, ołowianych i innych osłon licznika. Przenikliwe promieniowanie eliminuje zespól pomocniczych detektorów umieszczonych wokół licznika pomiarowego, które rejestrują wszystkie dochodzące do licznika pomiarowego impulsy poehodzące z zewnątrz. Urządzenie elektroniczne automatycznie jc odrzuca i pozostawia (zlicza) jedynie impulsy pochodzące z mierzonych rozpadów izotopu ^,4G oraz zanieczyszczeń radioaktywnych samego licznika, czyli tzw .tła detektora" Tło detektora wpływa na dokładność pomiaru, jest więc okresowo wyznaczane przez pomiar pr/y liczniku wypełnionym nieaktywnym CO| pochodzącym te spalenia węgla kamiennego Co jakiś czas nucrzy się wzorzec aktywności współczesnej biosfery (,VJ.

Otrzymane w czasie pomiarów dane. na które składują się informacje o aktywności izotopu i informacje o warunkach pracy aparatury, są poddawane analizie statystycznej w celu obliczenia wskaźników, eliminacji pomiarów zaburzonych i obliczenia błędów statystycznych.' Następnie oblicza się wiek próbki oraz błąd wynikający n statystyki zliczeń (błąd laboratoryjny), który jest podawany za znakiem f z ka/dym wynikiem Jilfltł|Ria

W ostatnich latach podejmowane są z powodzeniem próby ąastoaowama nowych technik do datowania radiowęglowego (M ł Pazdur w: M K Pazdur, red I9tt6a) (Jpracowamr np metodę akceleratorową pozwalającą na bezpośrednie zliczanie atomów ¹ *C, dzięki czemu datować można bardzo małe próbki