2014-02-24
1989
четвертичных отложений
Сущность радиоуглеродного метода заключается в следующем: космические лучи бомбардируют нейтронами ядра азота (N 14). При этом они выбивают из азота протоны. В результате из азота образуются радиоактивный углерод С14 (создается тяжелый изотоп углерода с атомным весом 14). Это идет по такой формуле:
N14+ n ® С14 + Р
n - нейтрон
Р - протон
Радиоактивный углерод С14 (радиоуглерод) способен к распаду. Распад приводит к переходу радиоактивного углерода С14 в обыкновенный азот N14. Распад С14 происходит путем выбрасывания из ядра частицы (электрона - е). Это идет по такой формуле:
С14-е ® N14
Период полураспада ("жизни") радиоактивного углерода С14 составляет Т=5568 +-30 лет. Отношение радиоактивного углерода (С14) к обычному углероду (С12) в атмосферной углекислоте постоянно.
C14/C12 = 10-8
Такое отношение С14/С12 наблюдается и в живых организмах (животных и растениях). Это происходит потому, что они непрерывно усваивают углерод из атмосферы. При этом растения ассимилируют его непосредственно из воздуха (фотосинтез), а животные усваивают углерод, питаясь растениями.
После смерти растения или животного в мертвом органическом веществе прекращается процесс обмена. Вследствие этого радиоактивный углерод перестает поступать в живые организмы (он может поступать только при жизни организма в период обмена вещества). С этого момента (после смерти животного или растения) начинается распад радиоактивного углерода. В результате количество его постепенно уменьшается как в захороненных растениях, так и в захороненных животных. Если принять содержание радиоактивного углерода (С14) в живом организме за 100%, то с течением времени оно будет уменьшаться следующим образом (например):
Дата гибели С14
1956 г. 100%
7526 г. 50%
13092г. 25%
18660г. 12,5%
24228г. 6.5%
Определив таким образом количество С14 в каком-либо палеонтологическом объекте можно судить о количестве лет, которые прошли со времени гибели животных и растении.
По радиоактивному углероду довольно точно определяют возраст отложений не более 30 тыс.лет, т.е. возраст голоценовых и частично верхнеплейстоценовых отложений. Возраст же более древних (средне- и нижнеплейстоценовых) отложений определяют иониевым и другими радиоактивными методами. Это обусловлено тем, что при возрасте отложений более 30 тыс. лет в органическом веществе остается очень мало радиоактивного углерода и содержание его точно определить не удается. Однако по более сложной методике можно определить возраст отложений до 40-45 тыс. лет.
Ценность радиоуглеродного метода состоит в том, что при его помощи можно устанавливать возраст по органическим остаткам не только хорошей сохранности, но и по их обломкам, палеонтологически не определимым.
Для определения возраста отложений органическое вещество, взятое из этих отложений, подвергают определенной химической обработке. Затем подсчитываются импульсы распада радиоактивного вещества. Это делают с помощью счетчика Гейгера.
Углерод карбонатов не годится для определения возраста радиоуглеродным методом. От него избавляются путем растворения образца в соляной кислоте. Отсюда, образцы известковых раковин обычно непригодны для данного метода. Кости животных и древесина, загрязненные карбонатами, приходится обрабатывать соляной кислотой, чтобы удалить карбонаты.
Наиболее подходящими для данного метода являются такие объекты исследования:
1. Древесный уголь - (вес пробы 30-90 г);
2. Сухое дерево и др. растительные остатки - (60 г);
3. Сухой торф, кожа, волосы, копыта, когти - (150-300 г);
4. Рога животных - (500-2200 г).
При отборе проб руководствуются следующими положениями:
1) вес пробы в поле берут не менее чем в два раза больше того, который необходим для анализа (см. выше).
2) Пробы берут из свежерасчищенных обнажений. Затем их упаковывают в алюминиевую или оловянную фольгу или в жестяные коробки.
Радиоуглеродный метод применяется для изучения возраста континентальных отложений. Иониевый метод используют при определении темпов накопления осадков в современных океанах.
