Решение: Достоверность радиоуглеродного датирования
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.
Используя материал о радиоуглеродном анализе, оцените достоверность определения возраста глиняной посуды, изготовленной с добавлением осадочных пород, содержащих скелеты морских организмов, умерших много лет назад. Ответ обоснуйте.
Решение по шагам
4 шагаРадиоуглеродное датирование основано на определении количества радиоактивного изотопа $^{14}\mathrm{C}$, содержание которого после смерти организма уменьшается вследствие распада.
Скелеты морских организмов содержат углерод, поступивший в их организм через подводную пищевую цепь. После смерти этих организмов содержание $^{14}\mathrm{C}$ в их остатках также уменьшается.
При добавлении осадочных пород со скелетами древних морских организмов в глину в образец попадает углерод, который начал распадаться задолго до изготовления посуды.
Поэтому измеренное содержание $^{14}\mathrm{C}$ окажется меньше, чем у материала, образовавшегося непосредственно при изготовлении посуды. Метод определит завышенный, кажущийся возраст.
Радиоуглеродное определение возраста посуды не будет верным. Осадочные породы содержат остатки морских организмов, умерших задолго до изготовления посуды; после смерти содержание $^{14}\mathrm{C}$ в их остатках уменьшалось. Поэтому в образце изначально будет меньше $^{14}\mathrm{C}$, чем в недавно образовавшемся материале, и посуда будет казаться старше своего фактического возраста.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Утверждать, что возраст посуды будет занижен.
Не объяснять связь между смертью морских организмов и уменьшением содержания $^{14}\mathrm{C}$.
Считать, что радиоуглеродный метод определяет только время изготовления изделия независимо от состава образца.