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C-14 Methode

Radiokarbonmethode
by

lipil lipil

on 20 January 2013

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Transcript of C-14 Methode

photo credit Nasa / Goddard Space Flight Center / Reto Stöckli Radiokarbonmethode C-14 Methode N n C-14 + Atmosphäre Stickstoff
78% Sauerstoff
21% Kosmische
Strahlung - freie Neutronen - Stickstoff reagieren zu - Kohlenstoff - Proton Unterschiede zwischen C-14 und C-12 C-14 C-12 - besteht aus:
8 Neutronen
6 Protonen
- radioaktives
Kohlenstoffisotop
- schwerer - besteht aus:
6 Neutonen
6 Protonen
- leichter auf ein C-14-Isotop kommen ca. 1,2 · 10 C-12-Atome 12 Vorkommen Anteil C-14 an Kohlenstoffatomen: ca. 1,2 10 -12 1 * C-14 Kohlenstoff (gesamt) Kohlenstoff reagiert mit Sauerstoff zu CO 2 Quelle: http://home.arcor.de/elj-regelsbach/c14/files/schema.gif Quelle: http://www.ak-dienstleistungen.de/photosynthese%20Baum.jpg Quelle: http://view-media.stern.de/de/picture/1609933/Afrika-Namibia-Leopard-lecker-fressen-Fleischfresser-Fleisch-510.jpg Quelle: http://www.pitopia.de/pictures/standard/s/schachspieler/09/schachspieler_642609.jpg 14 C-14 C-14 Zerfall von C-14 Halbwärtszeit: 5730 Jahre 5730 Jahre später C 14 14 N e - + Elektronen bewirken -Strahlung Altersbestimmung Organismus nimmt C-14-Atome auf lebendig gibt keine C-14-Atome ab tot C-14-Atome zerfallen tot Der Anteil an C-14, abhängig von der Zeit lebendig/ Methoden der Altersbestimmung Zählrohrmethode (Libby) Bestimmung des Anteils an C-14-Atomen bedingt durch die Halbwärtszeit von 5730 Jahren ist eine Altersbestimmung von Material mit dem Alter von 500 bis 50.000 Jahren möglich AMS-Methode Entwickelt von
Willard Frank Libby Libby Nobelpreisträger

entwickelte die Radiocarbonmethode zwischen 1948 und 1950

1952 erschien sein Buch "Radiocarbon Dating" 1.Schritt: Probe entnehmen und chemisch aufbereiten, dass man daraus den reinen Kohlenstoff erhält 2.Schritt Kohlenstoff zu CO verbrennen und dieses Gas in das
Zählrohr einführen 3.Schritt Anzahl der C-14-Atomzerfälle in einer bestimmten Zeit messen Ermittlung des Alters Man misst: N - Anzahl der C-14-Atome A - Aktivität k - Zerfallskonstante t - Zeit Anzahl Zerfälle = - N Zeit = t t N N N t = A = k N * t Zerfallsgesetz: ln N N t 0 = - k t * Man weiß: k = ln2
N = 1,2 10 * -12 0 Nachteile der Zählrohrmethode Zerfall als statistischer Prozess Für genaue Messungen mind 10.000 Zerfälle - große Probenmengen ( >1g Kohlenstoff -> entsprechnd mehr vom Ursprünglichen Material)
- lange Messzeiten (Tage bis Wochen) Vorteile jedoch: günstig und einfach Idee: C-14 hat eine höhere Massenzahl als C-12 also messen wir die Masse der einzelnen Teilchen einer Probe und erhalten dadurch die Anzahl der C-14 Atome AMS
= Accelerator Mass
Spectrometry (Beschleuniger-
Massenspektrometrie) Massenspektrometer - misst die Masse einzelner Teilchen Problem: Neben dem C-14 gibt es auch andere Atome und Moleküle mit der Massenzahl 14: Stickstoff ( N)
CH
CH 14 13 12 2 Lösung:
Tandembeschleuniger Ionisierung Beschuss der Teilchen mit Cäsium-Ionen Kohlenstoff und Kohlenstoffverbindungen werden zu negativ geladenen Ionen (Anionen) Stickstoff kann keine negativ geladenen Teilchen aufnehmen und kann somit leicht "aussortiert" werden Anode (Metallfolie mit positiver Spannung von 5 Mio. Volt) Anionen - - - hohe
Geschwindigkeit + + + + + + - - - - + + + + + + Kationen + + Moleküle zerfallen Moleküle (Kohlenstoffverbindungen)
mit der Massenzahl 14 können werden "zerstört" Nurnoch das C-14 bleibt mit der Massenzahl 14 übrig Massenspektronimie Schnelles Sortieren Magnet Teilchen hohe
Geschwindigkeit Anziehung je nach Masse "Auffangbehälter" / Ionensammler (Faradaycups und Gasionisationsdetektor) AMS-Anlage im Überblick Quelle: http://home.arcor.de/elj-regelsbach/c14/files/ams.gif Kritik an der Radiocarbonmethode konstantes C-14-Verhältnis? gleichmäßige Aufnahme der Kohlenstoffisotope von Pflanzen? Alternativen und
Korrekturmethoden Dentrochronologie Quelle: http://home.arcor.de/elj-regelsbach/c14/files/dendro.gif Bestimmung der genauen C-14-Verhältnisse der letzten 12.000 Jahre Korrekturmethode Messung des C-13-Anteils der Probe Unterschiedliche Aufnahme der Kohlenstoffisotope kann rechnerisch angepasst werden Bekannte Anwendungen Quelle: http://home.arcor.de/elj-regelsbach/c14/files/oetzi.gif Eismann "Ötzi" gefunden: 1991 in den
Ötztaler Alpen (Südtirol) Alter: circa 5.250 Jahre Abfolge der ägyptischen Pharaonen 211 Proben wurden datiert
Veröffentlichung: 2010
wikipedia.org

http://home.arcor.de/elj-regelsbach/c14/files/main.htm

focus.de Quellenangabe 2 -
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