Metoda węglowa

W górnych warstwach atmosfery w wyniku działania promieniowania kosmicznego powstaje promieniotwórczy izotop węgla C 14. Węgiel ten wiąże się z tlenem atmosferycznym a następnie przechodzi do biologicznego cyklu węglowego. Jest on asymilowany przez rośliny w procesie fotosyntezy. W wyniku spożywania roślin jak również wdychania dwutlenku węgla trafia on do organizmów zwierząt. Osiągnięty w organizmie stan równowagi zależy oczywiście od środowiska w jakim żyje. Stan równowagi utrzymuje się dopóki zachodzi w nim ciągła przemiana materii i kontakt z otoczeniem. Z chwilą śmierci metabolizm zostaje przerwany a zawartość węgla C 14 zmniejsza się w wyniku promieniotwórczego rozpadu. W latach czterdziestych amerykański chemik W.F.Libby zaproponował wykorzystanie izotopu C 14 do oznaczania wieku szczątków organicznych. W 1960 roku otrzymał nagrodę Nobla za realizację swojego pomysłu. Od tamtej pory metoda ta stała się podstawowym narzędziem w archeologii i pelentologii.

Podstawą metody węglowej jest założenie, że stężenie izotopu C 14 w biosferze nie zmieniało się w ciągu ostatnich kilkudziesięciu tysięcy lat. Jak widać na rysunku 4 podlegało ono pewnym fluktuacjom w tym okresie.

Fluktuacje zawartoci węgla C14 w biosferze

Rys. 4. Zmiany zawartości węgla 14C w biosferze względem założonego poziomu.

Jeżeli znamy stężenie węgla C 14 w biosferze w chwili przerwania metabolizmu, to możemy obliczyć jej wiek korzystając ze wzoru:
równanie 12
gdzie:

a0 - aktywność C 14 w momencie przerwania metabolizmu - aktywność początkowa

a - aktywność próbki odniesiona do roku 1950

T - czas połowicznego rozpadu izotopu C 14

Jednym z głównych źródeł błędów datowania metodą C 14 są fluktuacje tego izotopu w atmosferze i biosferze w minionym czasie. Innym problemem jest uwzględnienie naturalnych różnic w stosunku izotopowym w różnych organizmach.
Pierwsza strona Metoda torowo-uranowa Metody Metoda śladów rozszczepieniowych