Решение: Проверка гипотез радиоуглеродной датировки
Статья к заданиюРадиоуглеродный анализ для датирования археологических находок
Прочитайте текст и выполните задания.
Радиоуглеродный анализ для датирования археологических находок
Когда мы слышим об археологических находках, у многих возникает вопрос: каким образом учёные определяют возраст артефактов? На самом деле используются различные методы датирования.
Радиоуглеродный анализ – один из видов радиоизотопного датирования, который определяет возраст органических материалов с помощью измерения содержания в них радиоактивного изотопа углерода C14.
В атмосфере присутствуют три изотопа углерода: стабильные С12 (около 98,89%) и С13 (около 1,11%), а также микроскопическое количество радиоактивного изотопа С14 (0,0000000001%). Изотоп С14 образуется в процессе бомбардировки атмосферы космическими лучами как результат следующей реакции:
¹⁴₇N + ¹₀n → ¹⁴₆C + ¹₁p
В организмах всех живых существ отношение изотопов С12 и С14 равно атмосферному отношению этих изотопов в их географическом регионе и поддерживается скоростью их метаболизма. Однако после смерти организмы перестают накапливать углерод, и содержание изотопа С14 с этого момента уменьшается в результате радиоактивного бета-распада, период которого составляет 5730 лет:
¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰₋₁e + νₑ
Таким образом, поскольку первоначальное отношение изотопов С12 и С14 является геологической постоянной, возраст образца можно определить, измерив количество остаточного изотопа С14. К примеру, через В этом заключается основной принцип радиоуглеродной датировки как инструмента археологии. Радиоактивный углерод абсорбируется в биосфере; он прекращает накапливаться со смертью организма и распадается с определённой скоростью, которую можно измерить.
Опираясь на приведённый материал о радиоуглеродном анализе, выберите научно обоснованные аргументы, которые противоречат гипотезе А: соотношение $\mathrm{C^{14}}/\mathrm{C^{12}}$ в атмосфере однородно и неизменно во времени.
Можно выбрать несколько вариантов.
Решение по шагам
4 шагаГипотеза А включает два утверждения: атмосферное соотношение изотопов не изменяется со временем и является однородным в разных местах.
Аргумент 1 указывает на зависимость содержания $\mathrm{C^{14}}$ от космических и земных факторов. Значит, состав атмосферы может изменяться со временем.
Аргумент 2 указывает, что перемешивание атмосферы не исключает различий содержания $\mathrm{C^{14}}$ в разных географических регионах. Значит, атмосферное соотношение не обязательно однородно.
Аргументы 3 и 4 относятся главным образом к особенностям усвоения углерода организмами и процессам после их смерти, а аргумент 5 — к неоднородности конкретного образца. Они не опровергают непосредственно гипотезу об однородности и неизменности атмосферного соотношения.
Где здесь ошибаются
Выбирать аргумент 5 только из-за слова «неоднородным»: речь в нём идёт об образце, а не об атмосфере.
Считать аргументы 3 и 4 опровержением гипотезы А, хотя они относятся к организму и его тканям.
Выбрать только один из двух аспектов гипотезы А: изменение во времени или различия между регионами.