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碳十四計算方法靠譜嗎

發布時間:2022-06-05 00:53:26

1. 對五六萬年前的化石用C-14測年為什麼不可信

經過五萬年,也就是它的十個半衰期,它的放射性已經低得會帶來很大誤差

2. 炭十四測年法可以精確到多少年

可測定 1000— 50000 年內的考古樣品
斷代測年技術----碳十四測年法

一、碳十四測年法

碳十四測年法又稱放射性同位素(碳素)斷代法,一般寫作 14 C 。 14 C 斷代方法由美國 芝加哥大學利比( Libby )教授於 1949 年提出。

1 、碳十四斷代法的原理

自然界存在三種碳的同位素: 12C ( 98.9% ) , 13C (1.19%), 14C (10-10%) ,前兩者 比較穩定,而 14C 屬低能量的放射性元素。 14 C 的產生和衰變處於平衡狀態,其半衰期 為 5730±40 年(現在仍使用 5568±30 年)。宇宙射線同地球大氣發生作用產生了中子, 當熱中子擊中 14 N 發生核反應並與氧作用便產生了地球上的 14 C 。在大氣環境中新生 14 C 很快與氧結合成 14 CO2 ,並與原來大氣中 CO2 混合,參加自然界碳的交換循環。植 物通過光合作用吸收大氣中的 CO2 ,動物又吃植物,因而所有生物都含有 14 C 。生物死 後,屍體分解將 14 C 帶進土壤或大氣中,大氣又與海面接觸,其中的 CO2 又與海水中溶 解的碳酸鹽和 CO2 進行交換。可見凡是和大氣中進行過直接、間接交換的含碳物質都含 14 C 。同時 14 C 又以 5730 年的半衰期衰變減小;加上碳在自然界的循環交換中相當快,使 得 14 C 在世界各地的水平值基本一致。如果生物體一旦死亡, 14 C 得不到補充,其中的 14 C 含量就按放射性衰變規律減少,經過 5730 年減少為原來的一半。因此可以計算出生 物與大氣停止交換的年代 t ,即推算出生物死亡的年代。所以,一切死亡的生物體中的殘 存有機物以及未經風化的骨片、貝殼等都可用 14 C 來測定年代。

要說明的是, 14 C 測年法基於幾個假設條件之上: ① 假設大氣中 14 C 的產生率不變。 地球上的交換碳近數萬年來基本恆定,但 19 世紀後半葉工業活動的增加, 20 世紀原子彈 的爆炸形成的工業效應、原子彈效應,已減少了大氣中 14 C 的含量。 ② 假定放射性衰變 規律不變,不受任何外界環境的影響,生物樣品一旦死亡就停止與碳儲存庫進行自由交換。 半衰期最初為 5568 年,近年來推算應為 5730 年。但這個對研究影響不大。 ③ 地球上各 交換庫中 14 C 的放射性比重不隨時間、地點、物質種類而改變,這個假設經檢驗基本成立 。國際公認 14 C 測年中的 B 、 P 起算點是 1950 年(因為之後人工核爆炸產生的大量 14C 對大氣影響很大), 1850—1950 年間的樣品因工業化過程釋放的 CO2 使得 14C 測年 數據稍偏老。

2 、碳十四斷代法的優缺點

14C 斷代法是目前最精確的測年方法,具有許多優點。( 1 )測量范圍廣,可測定 1000— 50000 年內的考古樣品。( 2 )樣品易得,凡是含碳的骨頭、木質器具、焦炭木或其它無 機遺留物均可。( 3 )對樣品要求不嚴,埋藏條件不要求,取樣也很簡單。盡管如此, 14 C 斷代法仍存在一些問題。 ① 測量范圍有限,受半衰期規律的限制,其最大可測年限不超 過四萬年,而且樣品年齡愈老,愈接近此極限值,測量誤差愈大 。 ② 合適的樣品難以采 集,要滿足純粹不受污染而且要求一定的重量。如古代樣品在埋藏中易受到後代動植物腐爛 後的可溶碳化合物的污染;一些珍貴樣品不能大量取樣。 ③ 必須使用大量的樣品,而且測 量時間較長。 ④ 因種種原因,過去大氣中的 14 C 放射性水平不穩定、 14 C 粒子衰變本 身的波動性,那麼用現代統一的 C 標准測定的年代不能等同於日歷,只能是 14 C 年代, 現在這個問題已得到解決,即用樹木年輪法校正。

3 、現狀和應用

中國社會科學院考古研究所在碳 14 斷代工作的成績尤為突出,是全國同類實驗室中建立時 間最長、公布數據最多的一個實驗室。由於古陶瓷幾乎不含碳,所以 14 C 斷代法在古陶瓷 斷代方面失去效用。

4 、加速器質譜碳十四測年方法

針對 14 C 測年法的局限性, 70 年代末加速器質譜碳十四計數法應運而生,以 1978 年在 羅切斯特大學召開的第一次國際加速器質譜會議為誕生標志。加速器質譜測年技術( AMS— —Accelerator Mass Spectrometry )與 14 C 年代法原理相同,只是以對碳十四原子計數 代替對 β 粒子的計數。 AMS 是加速器技術、質譜技術和探測鑒別技術的產物,具有一些 優點。首先 AMS 所需樣品量少,一般 1-5 毫克就足夠了,甚至 20-50μg 。其次,精確度 高,靈敏度可達 10-5 至 10-6 ,誤差能達到不超過 0.3%±18 年。第三測定年代擴展到 7.5-10 萬年。第四,測量時間短,一般幾十分鍾就可測試一個樣品。 還有, AMS 不受環 境影響,不象 β 線計數要考慮宇宙光體。 AMS 14C 斷代法自問世以來,廣泛應用於考古 學、古人類學、地質學、物理學、天體物理學、環境科學、生物醫學等領域。

AMS 超過 14 C 斷代法對新石器時代完整年代序列的成就,因其取樣少(加速器質譜儀為小 樣品或含碳量極少的樣品)給 14 C 分析帶來了新的途徑,甚至可以解決其他問題,諸如陶 器起源的追溯、人類祖先何時到達美洲、農業起源的時間等問題 。

3. 碳14鑒定鑒定古玩靠譜嗎 碳14鑒定多少錢

呵呵,暫時是比較靠譜的一種。

4. 怎樣用碳十四鑒定文物的朝代

一般是無法測定年份的哦。原因如下:

1、就單純的器物而言,碳素測年一般適用於有機質和鐵器,使用AMS法需要提取5-10mg的樣品,而鐵器不能是煤煉鐵。

2. 碳素測年得出的是生物體停止碳交換的年代,而不是器物的製作年代,比如現代人使用古代木材製作的器物,以及古代人用更古代的木材製作的器物。所以沒有明確考古背景的樣品就不要測試了.......不過好像大多數需要鑒定的器物都沒什麼考古背景。

3. 更關鍵的問題在於,碳素測年得出的標准碳十四數據不是日歷年代,而是關於年代的置信區間,這個置信區間的置信度通常取68%,這意味著真實年代只有68%的機率落在你給出的年代范圍內,我們當然可以選擇更高的置信度,但同時數據所能給出的年代范圍結果也會隨之擴大。

4、還有精度的問題,即使進行高精度的測量,這種方法也存在正負20-40年的誤差,這種數據經過校正放在95%的置信度下,最後給出的年代范圍通常會落在幾十到幾百年。

(4)碳十四計算方法靠譜嗎擴展閱讀

碳14是碳元素的一種具放射性的同位素,它是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生。碳-14原子核由6個質子和8個中子組成。其半衰期約為5,730±40年,衰變方式為β衰變,碳14原子轉變為氮-14原子。1940年,美國科學家馬丁·卡門(Martin Kamen)與同事塞繆爾·魯賓(Sam Ruben)在美國勞倫斯伯克利國家實驗室發現碳14 ,而後時任芝加哥大學教授、加州大學伯克利分校化學博士威拉得·利比(Willard Libby)應用碳14發明了碳—14年代測定法並獲得1960年諾貝爾化學獎。由於在有機材料中含有碳-14 ,因此根據它可以確定考古學、地質學和水文地質學樣本的大致年代 ,其最大測算不超過6萬年

5. 考古里的碳十四測年法是怎麼回事

碳14測年,又稱碳—14年代測定法或放射性碳定年法(Radiocarbon Dating),就是根據碳—14衰變的程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法。這一原理通常用來測定古生物化石的年代。

碳14測年法由美國芝加哥大學教授、加州大學伯克利分校博士威拉得·利比(Willard Frank Libby)發明[1-2],威拉得·利比因此獲得1960年諾貝爾化學獎。

碳14的衰變需要幾千年,正是大自然的這種神奇,形成了放射性碳定年的基本原理,使碳14分析成為揭示過去的有力工具。在放射性碳定年過程中,首先分析樣品中遺留的碳14。被分析的樣品的碳14比例可以說明自樣品源死亡後流逝的時間。

報告的放射性碳定年結果是未校準年BP(迄今),其中BP是指公元1950年。接著進行校準,將BP年轉換為歷年。隨後將該信息與准確的歷史年齡聯系起來。

(5)碳十四計算方法靠譜嗎擴展閱讀:

考古學旨在了解人類,它是一項超越發掘寶藏、收集信息和測定年齡的崇高的事業。正是了解了昔日文化不再存在的原因後,人類才明白了確保歷史不會重演的關鍵所在。

多年來,如果不是憑借放射性碳定年、樹輪年代學、古地磁斷代、氟化物定年、光釋光測年以及黑曜石水化分析等技術,考古學發現的歷史文化信息將永遠都不被人所知。

放射性碳定年技術的應用已有50年了,它徹底改變了考古學。碳14定年迄今仍是一項強大可靠的、廣泛適用的技術,對於考古學家和其他科學家來說極其寶貴。

6. 碳14測年法准確嗎

放射性同位素c-14的應用
自然界中碳元素有三種同位素,即穩定同位素12c、13c和放射性同位素14c,14c的半衰期為5730年,14c的應用主要有兩個方面:一是在考古學中測定生物死亡年代,即放射性測年法;二是以14c標記化合物為示蹤劑,探索化學和生命科學中的微觀運動。
一、14c測年法
自然界中的14c是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產生的。碳-14不僅存在於大氣中,隨著生物體的吸收代謝,經過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。由於碳-14一面在生成,一面又以一定的速率在衰變,致使碳-14在自然界中(包括一切生物體內)的含量與穩定同位素碳-12的含量的相對比值基本保持不變。
當生物體死亡後,新陳代謝停止,由於碳-14的不斷衰變減少,因此體內碳-14和碳-12含量的相對比值相應不斷減少。通過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定,就可以准確算出生物體死亡(即生存)的年代。例如某一生物體出土化石,經測定含碳量為m克(或碳-12的質量),按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出,生物體活著時,體內碳-14的質量應為
m克。但實際測得體內碳-14的質量內只有m克的八分之一,根據半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了,即已死亡了一萬七千二百九十年了。美國放射化學家w.f.利比因發明了放射性測年代的方法,為考古學做出了傑出貢獻而榮獲1960年諾貝爾化學獎。
由於碳-14含量極低,而且半衰期很長,所以用碳-14隻能准確測出5~6萬年以內的出土文物,對於年代更久遠的出土文物,如生活在五十萬年以前的周口店北京猿人,利用碳-14測年法是無法測定出來的。
二、碳-14標記化合物的應用
碳-14標記化合物是指用放射性14c取代化合物中它的穩定同位素碳-12,並以碳-14作為標記的放射性標記化合物。它與未標記的相應化合物具有相同的化學與生物學性質,不同的只是它們帶有放射性,可以利用放射性探測技術來追蹤。

20世紀
40年代,就開始了碳-14標記化合物的研製、生產和應用。由於碳是構成有機物三大重要元素之一,碳-14半衰期長,β期線能量較低,空氣中最大射程
22cm,屬於低毒核素,所以碳-14標記化合物產品應用范圍廣。至80年代,國際上以商品形式出售的碳-14標記化合物,包括了氨基酸、多肽、蛋白質、糖類、核酸類、類脂類、類固醇類及醫學研究用的神經葯物、受體、維生素和其他葯物等,品種已達近千種,約占所有放射性標記化合物的一半。
以碳-14為主的標記化合物在醫學上還廣泛用於體內、體外的診斷和病理研究。用於體外診斷的競爭放射性分析是本世紀60年代發展起來的微量分析技術。應用這種技術只要取很少量的體液(血液或尿液)在化驗室分析後,即可進行疾病診斷。由於競爭放射性分析體外診斷的特異性強,靈敏度高,准確性和精密性好,許多疾病就可能在早期發現,為有效防治疾病提供了條件。
碳-14標記化合物作為靈敏的示蹤劑,具有非常廣泛的應用前景。
參考資料:
http://www.cbe21.com/subject/chemistry/html/020102/2004_04/20040408_100048.html

7. c14測定年代怎麼算的

一般是根據文物上的碳12來推算的。當有機體活著時,在新陳代謝的過程中,由於不斷地有碳—12和碳—14排出體外和進入體內,體內的碳—12和碳—14的比值保持為10^12:1。而當有機體死亡後,由於新陳代謝的停止,有機體與外界的物質交換也就停止了,碳—14無法得到補充。這樣有機體的碳—14的含量就會不斷地減少,過了5730年,只剩下1/2,過了11460年,只剩下1/4。而有機體的碳—12的含量不會由於時間的變化而變化,這樣化石和遺體中碳—14和碳—12的比值發生變化,時間越久遠,碳—14含量越小。用科學方法測定其中碳—14和碳—12的含量的比值即可推算出古生物生活的年代。 我國文物考古工作者用碳—14法,取得了不少重大科研成就。如應用碳—14法鑒定結果推斷我國早在宋代就開始把煤炭用於冶鐵。1972年初至19744年初,我國考古工作者對長沙馬王堆三座漢墓進行了有計劃的發掘。墓中出土了三千多件珍貴文物和發現了一具保存2100年的女屍。考古學家測定該婦女死亡時的確切年代就採用了碳—14法。一般可從棺木上取下一點點木屑,用實驗手段測定木材中測定同位素碳—14與碳—12的含量之比就可計算出來。 碳—14法可應用於測定幾百年到5萬年以前的有機體的年代。更為古老的樣品含碳—14太少,就不能用此法准確測定了。

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