Einführung in die Radiokarbonmethode

[Erica Simmons]

Ein Maß dafür wie radioaktiv eine bestimmte Substanz nun eigentlich ist stellt die sogenannte Aktivität dar. Hinter dem Begriff Aktivität verbirgt sich nichts anderes als die Anzahl der Kernzerfälle pro Zeiteinheit. Da Kernzerfälle vollkommen spontan und rein statistisch erfolgen kann die Aktivität nicht durch äußere Bedingungen wie Druck oder Temperattur beeinflusst werden sondern ist nur abhängig von der Anzahl N vorhandener instabiler Kerne die überhaupt zerfallen können und einer für die jeweilige Atomsorte typischen Zerfallskonstante k.

Der radioaktive Zerfall lässt sich damit durch folgende Differentialgleichung beschreiben:

die sich relativ einfach lösen lässt.

Damit haben wir nun also das Zerfallsgesetz hergeleitet mit dem wir berechnen können welcher Anteil an instabilen Kernen nach einer bestimmten Zeit zerfallen ist.

Ein weiterer wichtiger Begriff den sie sicher schon einmal gehört haben ist die Halbwertszeit. Hinter diesem Begriff verbirgt sich nichts anderes als der Zeitraum in dem die Anzahl instabiler Kerne auf die Hälfte des Anfangswertes gesunken ist. Bei bekannter Zerfallskonstante lässt sich die Halbwertszeit t_H ohne Schwierigkeiten aus dem Zerfallsgesetz berechnen.

Wie sie sehen ist es natürlich genauso einfach bei bekannter Halbwertszeit die Zerfallskonstante zu berechnen. Sie benötigen zur Arbeit mit dem Zerfallsgesetz also nur eines von beidem und oft wird in der Literatur für ein bestimmtes Isotop auch tatsächlich nur entweder die Zerfallskonstante oder die Halbwertszeit angegeben.