C14 Methode

Entstehung der Methode

Basisinformationen

Quellen

• auch Radiokarbonmethode genannt
• basiert auf dem radioaktiven Zerfall des C14-Isotops (Isotop des Kohlenstoffatoms)
• Verfahren zur Altersbestimmung organischer Materialien
• bekannte Beispiele:

- Grabtuch von Turin

- Gletschermann "Ötzi"

• 1939 wurde erstmals ein C14 Isotop nachgewiesen
• 1948 wurde die C14 Methode von Willard Frank Libby (US-Amerikanischer Physiker und Chemiker) entwickelt
• 1949 wurde die Methode veröffentlicht
• später wurden durch weitere Experimente Messfehler bekannt (lokale Fehler und zeitlich bedingte Schwankungen), die korrigiert werden konnten

• http://www.sofatutor.com/chemie/videos/die-c14-methode
• http://de.wikipedia.org/wiki/C14-Methode#cite_note-Ralph_Michael-25
• http://www.jagemann-net.de/webapps/c14/images/radiocarbon_diagramm.png
• www.home.arcor.de
• http://www.chrono-rekonstruktion.de/?tag=c14
• Buch: Kuhn Physik 1 Westermannverlag

Im Überblick

C14-Methode

Entstehung von C14

• durch kosmische Strahlung entsteht C14
• C14 Konzentration in der Atmosphäre konstant
• Pflanzen, Tiere und Menschen nehmen C14 auf
• solange diese leben, ist der C14 Gehalt im Lebewesen ebenfalls konstant
• ab dem Tod sinkt der C14 Gehalt durch Zerfall
• Alter kann anhand des jetzigen C14 Gehalts, der Halbwertszeit und des C14 Gehalts eines lebendigen Lebewesens der gleichen Art gemessen werden

Von N14 zu C14

• Kosmische Strahlung-> sendet Neutronen aus-> treffen auf Stickstoff (N14) in Atmosphäre-> N14 nimmt ein Neutron auf und gibt gleichzeitig ein Proton ab --> C14

• C14 reagiert mit O2-> C14O2

Von C14 zu N14

• C14 Isotop instabil-> radioaktiv, sendet ß-Strahlung (schnelle Elektronen) aus-> ein Neutron des C14 wandelt sich in ein Proton um-> N14

Konzentration von C14 in der Atmosphäre ist konstant, da in der Halbwertszeit (5730 Jahre) die gleiche Menge wieder gebildet wird. --> chemisches Gleichgewicht

Jedes billionste Kohlenstoffatom (1 von 1.000.000.000.000) ist ein C14 Atom.

Inhaltsverzeichnis:

• 1. Basisinformationen
• 2. Entstehung der Methode
• 3. Entstehung von C14
• 4. Aufnahme von C14
• 5. Prinzip der C14 Methode
• 6. Vorteile/Nachteile
• 7. Im Überblick
• 8. Quellen

Nachteile

Vorteile

• Man kann das Alter mit dieser Methode bestimmen
• Das Alter kann sehr lang sein und es wird trotzdem ziemlich genau gemessen

• es kann nur bei organischen Materialien verwendet werden, da sie die einzigen sind die das C14 aufnehmen
• der Abstand zwischen dem Todeszeitpunkt und der Halbwertszeit darf nicht zu groß sein, da der C14 Gehalt sonst zu klein wäre

C14 Isotope in der Atmosphäre

Das Prinzip der C14 Methode

konstante Konzentration des C14 in den Lebewesen durch konstante Aufnahme

Pflanzen nehmen C14 durch Photosynthese auf

Aufnahme des C14

• basiert auf dem Zerfall des C14 Isotops

• lebendiges Lebewesen: konstanter C14 Gehalt
• totes Lebewesen: sinkender C14 Gehalt, da das C14 zerfällt und keins mehr aufgenommen wird
• Also: Je älter das tote organische Material, desto kleiner der C14 Gehalt.

• man misst den C14 Gehalt eines lebendigen Lebewesens einer Art und vergleicht diesen mit dem C14 Gehalt eines toten Lebewesens der gleichen Art
• durch die bekannte Halbwertszeit von 5730 Jahren kann man nun das Alter des Lebewesens bestimmen

Zerfall des C14 im Inneren der Menschen, Tiere und Pflanzen

Tiere nehmen C14 durch essen der Pflanzen auf

Menschen nehmen C14 durch Atmung und durch essen der Tiere und Pflanzen auf

-(t/T )

1/2

Formel: N(t)= N x 2

0

N= Anzahl der Kerne nach einer bestimmten Zeit

t= bestimmte Zeit

N =Anzahl der Kerne zu Beginn

T =die Zeit, die die Kerne zum halbieren benötigen/Halbwertszeit

0

1/2

N=53%

t=5248 Jahre

N =100%

T =5730 Jahre

0

1/2

Beispiel zum Ausrechnen von N:

N(5248) = 100 x 2

N = 53 (%)

-(5248/5730)