Einführung in die Radiokarbonmethode

[Erica Simmons]

Die Bestimmung des C-14/C-12 Verhältnisses erfordert eine Extraktion des Kohlenstoffes aus ihrer Probe mit geeigneten chemischen Verfahren um Störungen der Untersuchung durch andere Stoffe zu verhindern. Üblicherweise werden sie daher niemals ein vollständiges Artefakt für die Datierung verwenden sondern nur einen kleinen Teil davon den sie für die Untersuchung davon trennen. Wir werden hier in Kürze über zwei Möglichkeiten sprechen mit denen sie feststellen können welcher Anteil an C-14 in ihrer Probe vorliegt nachdem sie diese auf reinen Kohlenstoff reduziert haben.

Zunächst haben sie bereits gelernt dass die Aktivität einer radioaktiven Probe direkt mit der Anzahl instabiler Kerne in dieser Probe in Zusammenhang steht. Haben sie die Probe auf reinen Kohlenstoff reduziert, können sie aus der verbliebenen Masse Rückschlüsse auf die Anzahl der Kohlenstoffatome ziehen und durch Messung der Beta-Zerfälle über einen bestimmten Zeitraum, oder besser der Zeit die benötigt wird um eine bestimmte Anzahl an Beta-Zerfällen zu registrieren, die Anzahl vorhandener C-14 Atome ermitteln, der Rest ist eine relativ simple Rechnung. Diese Methode funktioniert, erfordert jedoch neben einer guten Abschirmung des Zählrohres gegen äußere Strahlung auch eine sehr lange Messdauer wenn eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Datierung erreicht werden soll.

Eine andere Methode besteht darin den reinen Kohlenstoff vollständig zu ionisieren als die gesamte Elektronenhülle aller Kohlenstoffatome zu entfernen so dass nur noch die Kerne vorliegen. Diese Kerne könnten nun voneinander getrennt werden indem sie alle über die selbe Beschleunigeunigungsspannung senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes Magnetfeld geschossen werden. Die Kerne werden innerhalb des Magnetfeldes auf Kreisbahnen abgelenkt deren Radius vom Verhältnis ihrer Masse zu ihrer Ladung abhängt. Mit einem geeigneten Detektor lassen sich nun die Anzahl vorhandener C-12 und C-14 Kerne bestimmen. Bei diesem Verfahren ist die Vorbereitung der Probe technisch bedeutend aufwendiger, im Gegenzug kann mit kleineren Probenmengen, kürzeren Untersuchungszeiträumen und einer besseren Nachweisgrenze gearbeitet werden.