1. 对五六万年前的化石用C-14测年为什么不可信
经过五万年,也就是它的十个半衰期,它的放射性已经低得会带来很大误差
2. 炭十四测年法可以精确到多少年
可测定 1000— 50000 年内的考古样品
断代测年技术----碳十四测年法
一、碳十四测年法
碳十四测年法又称放射性同位素(碳素)断代法,一般写作 14 C 。 14 C 断代方法由美国 芝加哥大学利比( Libby )教授于 1949 年提出。
1 、碳十四断代法的原理
自然界存在三种碳的同位素: 12C ( 98.9% ) , 13C (1.19%), 14C (10-10%) ,前两者 比较稳定,而 14C 属低能量的放射性元素。 14 C 的产生和衰变处于平衡状态,其半衰期 为 5730±40 年(现在仍使用 5568±30 年)。宇宙射线同地球大气发生作用产生了中子, 当热中子击中 14 N 发生核反应并与氧作用便产生了地球上的 14 C 。在大气环境中新生 14 C 很快与氧结合成 14 CO2 ,并与原来大气中 CO2 混合,参加自然界碳的交换循环。植 物通过光合作用吸收大气中的 CO2 ,动物又吃植物,因而所有生物都含有 14 C 。生物死 后,尸体分解将 14 C 带进土壤或大气中,大气又与海面接触,其中的 CO2 又与海水中溶 解的碳酸盐和 CO2 进行交换。可见凡是和大气中进行过直接、间接交换的含碳物质都含 14 C 。同时 14 C 又以 5730 年的半衰期衰变减小;加上碳在自然界的循环交换中相当快,使 得 14 C 在世界各地的水平值基本一致。如果生物体一旦死亡, 14 C 得不到补充,其中的 14 C 含量就按放射性衰变规律减少,经过 5730 年减少为原来的一半。因此可以计算出生 物与大气停止交换的年代 t ,即推算出生物死亡的年代。所以,一切死亡的生物体中的残 存有机物以及未经风化的骨片、贝壳等都可用 14 C 来测定年代。
要说明的是, 14 C 测年法基于几个假设条件之上: ① 假设大气中 14 C 的产生率不变。 地球上的交换碳近数万年来基本恒定,但 19 世纪后半叶工业活动的增加, 20 世纪原子弹 的爆炸形成的工业效应、原子弹效应,已减少了大气中 14 C 的含量。 ② 假定放射性衰变 规律不变,不受任何外界环境的影响,生物样品一旦死亡就停止与碳储存库进行自由交换。 半衰期最初为 5568 年,近年来推算应为 5730 年。但这个对研究影响不大。 ③ 地球上各 交换库中 14 C 的放射性比重不随时间、地点、物质种类而改变,这个假设经检验基本成立 。国际公认 14 C 测年中的 B 、 P 起算点是 1950 年(因为之后人工核爆炸产生的大量 14C 对大气影响很大), 1850—1950 年间的样品因工业化过程释放的 CO2 使得 14C 测年 数据稍偏老。
2 、碳十四断代法的优缺点
14C 断代法是目前最精确的测年方法,具有许多优点。( 1 )测量范围广,可测定 1000— 50000 年内的考古样品。( 2 )样品易得,凡是含碳的骨头、木质器具、焦炭木或其它无 机遗留物均可。( 3 )对样品要求不严,埋藏条件不要求,取样也很简单。尽管如此, 14 C 断代法仍存在一些问题。 ① 测量范围有限,受半衰期规律的限制,其最大可测年限不超 过四万年,而且样品年龄愈老,愈接近此极限值,测量误差愈大 。 ② 合适的样品难以采 集,要满足纯粹不受污染而且要求一定的重量。如古代样品在埋藏中易受到后代动植物腐烂 后的可溶碳化合物的污染;一些珍贵样品不能大量取样。 ③ 必须使用大量的样品,而且测 量时间较长。 ④ 因种种原因,过去大气中的 14 C 放射性水平不稳定、 14 C 粒子衰变本 身的波动性,那么用现代统一的 C 标准测定的年代不能等同于日历,只能是 14 C 年代, 现在这个问题已得到解决,即用树木年轮法校正。
3 、现状和应用
中国社会科学院考古研究所在碳 14 断代工作的成绩尤为突出,是全国同类实验室中建立时 间最长、公布数据最多的一个实验室。由于古陶瓷几乎不含碳,所以 14 C 断代法在古陶瓷 断代方面失去效用。
4 、加速器质谱碳十四测年方法
针对 14 C 测年法的局限性, 70 年代末加速器质谱碳十四计数法应运而生,以 1978 年在 罗切斯特大学召开的第一次国际加速器质谱会议为诞生标志。加速器质谱测年技术( AMS— —Accelerator Mass Spectrometry )与 14 C 年代法原理相同,只是以对碳十四原子计数 代替对 β 粒子的计数。 AMS 是加速器技术、质谱技术和探测鉴别技术的产物,具有一些 优点。首先 AMS 所需样品量少,一般 1-5 毫克就足够了,甚至 20-50μg 。其次,精确度 高,灵敏度可达 10-5 至 10-6 ,误差能达到不超过 0.3%±18 年。第三测定年代扩展到 7.5-10 万年。第四,测量时间短,一般几十分钟就可测试一个样品。 还有, AMS 不受环 境影响,不象 β 线计数要考虑宇宙光体。 AMS 14C 断代法自问世以来,广泛应用于考古 学、古人类学、地质学、物理学、天体物理学、环境科学、生物医学等领域。
AMS 超过 14 C 断代法对新石器时代完整年代序列的成就,因其取样少(加速器质谱仪为小 样品或含碳量极少的样品)给 14 C 分析带来了新的途径,甚至可以解决其他问题,诸如陶 器起源的追溯、人类祖先何时到达美洲、农业起源的时间等问题 。
3. 碳14鉴定鉴定古玩靠谱吗 碳14鉴定多少钱
呵呵,暂时是比较靠谱的一种。
4. 怎样用碳十四鉴定文物的朝代
一般是无法测定年份的哦。原因如下:
1、就单纯的器物而言,碳素测年一般适用于有机质和铁器,使用AMS法需要提取5-10mg的样品,而铁器不能是煤炼铁。
2. 碳素测年得出的是生物体停止碳交换的年代,而不是器物的制作年代,比如现代人使用古代木材制作的器物,以及古代人用更古代的木材制作的器物。所以没有明确考古背景的样品就不要测试了.......不过好像大多数需要鉴定的器物都没什么考古背景。
3. 更关键的问题在于,碳素测年得出的标准碳十四数据不是日历年代,而是关于年代的置信区间,这个置信区间的置信度通常取68%,这意味着真实年代只有68%的机率落在你给出的年代范围内,我们当然可以选择更高的置信度,但同时数据所能给出的年代范围结果也会随之扩大。
4、还有精度的问题,即使进行高精度的测量,这种方法也存在正负20-40年的误差,这种数据经过校正放在95%的置信度下,最后给出的年代范围通常会落在几十到几百年。
(4)碳十四计算方法靠谱吗扩展阅读:
碳14是碳元素的一种具放射性的同位素,它是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。碳-14原子核由6个质子和8个中子组成。其半衰期约为5,730±40年,衰变方式为β衰变,碳14原子转变为氮-14原子。1940年,美国科学家马丁·卡门(Martin Kamen)与同事塞缪尔·鲁宾(Sam Ruben)在美国劳伦斯伯克利国家实验室发现碳14 ,而后时任芝加哥大学教授、加州大学伯克利分校化学博士威拉得·利比(Willard Libby)应用碳14发明了碳—14年代测定法并获得1960年诺贝尔化学奖。由于在有机材料中含有碳-14 ,因此根据它可以确定考古学、地质学和水文地质学样本的大致年代 ,其最大测算不超过6万年
5. 考古里的碳十四测年法是怎么回事
碳14测年,又称碳—14年代测定法或放射性碳定年法(Radiocarbon Dating),就是根据碳—14衰变的程度来计算出样品的大概年代的一种测量方法。这一原理通常用来测定古生物化石的年代。
碳14测年法由美国芝加哥大学教授、加州大学伯克利分校博士威拉得·利比(Willard Frank Libby)发明[1-2],威拉得·利比因此获得1960年诺贝尔化学奖。
碳14的衰变需要几千年,正是大自然的这种神奇,形成了放射性碳定年的基本原理,使碳14分析成为揭示过去的有力工具。在放射性碳定年过程中,首先分析样品中遗留的碳14。被分析的样品的碳14比例可以说明自样品源死亡后流逝的时间。
报告的放射性碳定年结果是未校准年BP(迄今),其中BP是指公元1950年。接着进行校准,将BP年转换为历年。随后将该信息与准确的历史年龄联系起来。
(5)碳十四计算方法靠谱吗扩展阅读:
考古学旨在了解人类,它是一项超越发掘宝藏、收集信息和测定年龄的崇高的事业。正是了解了昔日文化不再存在的原因后,人类才明白了确保历史不会重演的关键所在。
多年来,如果不是凭借放射性碳定年、树轮年代学、古地磁断代、氟化物定年、光释光测年以及黑曜石水化分析等技术,考古学发现的历史文化信息将永远都不被人所知。
放射性碳定年技术的应用已有50年了,它彻底改变了考古学。碳14定年迄今仍是一项强大可靠的、广泛适用的技术,对于考古学家和其他科学家来说极其宝贵。
6. 碳14测年法准确吗
放射性同位素c-14的应用
自然界中碳元素有三种同位素,即稳定同位素12c、13c和放射性同位素14c,14c的半衰期为5730年,14c的应用主要有两个方面:一是在考古学中测定生物死亡年代,即放射性测年法;二是以14c标记化合物为示踪剂,探索化学和生命科学中的微观运动。
一、14c测年法
自然界中的14c是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的。碳-14不仅存在于大气中,随着生物体的吸收代谢,经过食物链进入活的动物或人体等一切生物体中。由于碳-14一面在生成,一面又以一定的速率在衰变,致使碳-14在自然界中(包括一切生物体内)的含量与稳定同位素碳-12的含量的相对比值基本保持不变。
当生物体死亡后,新陈代谢停止,由于碳-14的不断衰变减少,因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定,就可以准确算出生物体死亡(即生存)的年代。例如某一生物体出土化石,经测定含碳量为m克(或碳-12的质量),按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出,生物体活着时,体内碳-14的质量应为
m克。但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一,根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了,即已死亡了一万七千二百九十年了。美国放射化学家w.f.利比因发明了放射性测年代的方法,为考古学做出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖。
由于碳-14含量极低,而且半衰期很长,所以用碳-14只能准确测出5~6万年以内的出土文物,对于年代更久远的出土文物,如生活在五十万年以前的周口店北京猿人,利用碳-14测年法是无法测定出来的。
二、碳-14标记化合物的应用
碳-14标记化合物是指用放射性14c取代化合物中它的稳定同位素碳-12,并以碳-14作为标记的放射性标记化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学与生物学性质,不同的只是它们带有放射性,可以利用放射性探测技术来追踪。
自
20世纪
40年代,就开始了碳-14标记化合物的研制、生产和应用。由于碳是构成有机物三大重要元素之一,碳-14半衰期长,β期线能量较低,空气中最大射程
22cm,属于低毒核素,所以碳-14标记化合物产品应用范围广。至80年代,国际上以商品形式出售的碳-14标记化合物,包括了氨基酸、多肽、蛋白质、糖类、核酸类、类脂类、类固醇类及医学研究用的神经药物、受体、维生素和其他药物等,品种已达近千种,约占所有放射性标记化合物的一半。
以碳-14为主的标记化合物在医学上还广泛用于体内、体外的诊断和病理研究。用于体外诊断的竞争放射性分析是本世纪60年代发展起来的微量分析技术。应用这种技术只要取很少量的体液(血液或尿液)在化验室分析后,即可进行疾病诊断。由于竞争放射性分析体外诊断的特异性强,灵敏度高,准确性和精密性好,许多疾病就可能在早期发现,为有效防治疾病提供了条件。
碳-14标记化合物作为灵敏的示踪剂,具有非常广泛的应用前景。
参考资料:
http://www.cbe21.com/subject/chemistry/html/020102/2004_04/20040408_100048.html
7. c14测定年代怎么算的
一般是根据文物上的碳12来推算的。当有机体活着时,在新陈代谢的过程中,由于不断地有碳—12和碳—14排出体外和进入体内,体内的碳—12和碳—14的比值保持为10^12:1。而当有机体死亡后,由于新陈代谢的停止,有机体与外界的物质交换也就停止了,碳—14无法得到补充。这样有机体的碳—14的含量就会不断地减少,过了5730年,只剩下1/2,过了11460年,只剩下1/4。而有机体的碳—12的含量不会由于时间的变化而变化,这样化石和遗体中碳—14和碳—12的比值发生变化,时间越久远,碳—14含量越小。用科学方法测定其中碳—14和碳—12的含量的比值即可推算出古生物生活的年代。 我国文物考古工作者用碳—14法,取得了不少重大科研成就。如应用碳—14法鉴定结果推断我国早在宋代就开始把煤炭用于冶铁。1972年初至19744年初,我国考古工作者对长沙马王堆三座汉墓进行了有计划的发掘。墓中出土了三千多件珍贵文物和发现了一具保存2100年的女尸。考古学家测定该妇女死亡时的确切年代就采用了碳—14法。一般可从棺木上取下一点点木屑,用实验手段测定木材中测定同位素碳—14与碳—12的含量之比就可计算出来。 碳—14法可应用于测定几百年到5万年以前的有机体的年代。更为古老的样品含碳—14太少,就不能用此法准确测定了。