Ραδιοχρονολόγηση με άνθρακα

Η ραδιοχρονολόγηση με άνθρακα (Carbon-14) είναι μια μέθοδος για τον προσδιορισμό της ηλικίας ορισμένων αρχαιολογικών αντικειμένων βιολογικής προέλευσης μέχρι περίπου 50.000 ετών. Η μέθοδος αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1940. Χρησιμοποιείται συνήθως για κελύφη, οστά, δέρμα, γούνα, σπόρους, ξύλο κλπ. Υπάρχουν 3 ισότοπα άνθρακα που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια των φυσικών διεργασιών της Γης. C-12 (άνθρακας 12), C-13 (άνθρακας 13) και C-14 (άνθρακας 14) το οποίο είναι ασταθές (ραδιενεργό). Η ημιζωή του C-14 είναι 5730 χρόνια. Αυτά τα ισότοπα είναι παρόντα στις ακόλουθες ποσότητες C12 – 98.89%, C13 – 1.11% και C14 – 0.00000000010%.

Το ισότοπο C-14 που σχηματίζεται διαρκώς στην ανώτερη ατμόσφαιρα μέσω της επίδρασης των κοσμικών ακτινών, οξειδώνεται γρήγορα στο ¹⁴CO₂ και εισέρχεται στα φυτά και στα ζώα της γης μέσω της φωτοσύνθεσης και της τροφικής αλυσίδας.

Κατά τη διάρκεια ζωής ενός οργανισμού, η ποσότητα του ραδιενεργού άνθρακα στους ιστούς παραμένει σταθερή, καθώς η απώλεια (μέσω της ραδιενεργούς αποσύνθεσης) εξισορροπείται από το κέρδος (από την πρόσληψη μέσω φωτοσύνθεσης ή διατροφής). Μόλις πεθάνει ένα φυτό ή ζώο, παύει η μεταβολική λειτουργία της πρόσληψης άνθρακα. Δεν υπάρχει αναπλήρωση του ραδιενεργού άνθρακα, μόνο αποβολή. Με την εξέταση της αναλογίας της ποσότητας του άνθρακα-12 προς τον άνθρακα-14 στο δείγμα και τη σύγκρισή του με τον λόγο σε έναν ζωντανό οργανισμό, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η ηλικία υλικού προερχόμενο από πρώην ζωντανού οργανισμό με ακρίβεια.

Εκτός από τις διάφορες προεργασίες, το δείγμα πρέπει να καεί και να μετατραπεί σε μορφή κατάλληλη για επεξεργασία από τα σχετικά όργανα. Συνεπώς, το δείγμα πρέπει να καταστραφεί για να μετρηθεί η περιεκτικότητά του σε C-14.

Όταν δίνονται αποτελέσματα προσδιορισμού ηλικίας ο όρος  ΒΡ (Before Present) σημαίνει “πριν από την παρούσα περίοδο”, αναφερόμενη σε ημερομηνία αναφοράς 1950 (ημερομηνία βαθμονόμησης). Θεωρείται ότι το ποσοστό του ατμοσφαιρικού C-14 είναι το ίδιο σήμερα όπως και το 1950.