Kol-14-metoden

C14-metoden (kol-14-metoden eller radiokolmetoden) är en radiometrisk dateringsmetod som utvecklades i slutet av 1940-talet av professor Willard Frank Libby. Libby fick Nobelpriset 1960 för denna upptäckt. Metoden ledde till en mindre revolution inom arkeologin. Den gör det möjligt att datera fornlämningar och fossil innehållande organiskt material, vanligen träkol och ben, på ett sätt som man inte kunnat göra tidigare. Tekniken är tillförlitlig endast för material som varit levande för mindre än omkring 60 000 år sedan. [1]

Metoden bygger på att ett antal olika sorters kol finns i allt levande. Växter tar ständigt upp ett nytillskott av kol från luften i form av koldioxid, och det blir sedan del av vävnader hos djur som äter växter eller andra djur. Kol isotopen kol-14 (14C, utläses ”kol fjorton”) genomgår radioaktivt sönderfall med en halveringstid på 5 730 år. Isotopen 12C är däremot stabil. Fördelningen mellan dessa två isotoper i levande materia är vanligen densamma som i atmosfären, men vid samma tidpunkt som en organism slutar ta upp kol (d.v.s. dör) börjar andelen 14C att sjunka. Genom att mäta mängdförhållandet mellan kolisotoperna i ett prov kan man beräkna när organismen i fråga dog.

Eftersom atmosfärens halt av 14C varierat genom tiderna brukar man kalibrera dateringarna efter värden som framräknats med hjälp av årsringar i träd och glaciärlager. Ålder mätt i kol-14-år eller år före nutid (years before present, B.P.) innebär okalibrerad angivelse relativt år 1950. För exempelvis äldre bondestenåldern i Sverige skiljer det ungefär tusen år mellan okalibrerade och kalibrerade dateringar.

Fysikalisk bakgrund

Organiska föreningar är kemiska föreningar vilka innehåller kol. De i naturen vanligast förekommande kol-isotoperna är 12C och 13C. Dessa isotoper är stabila och sönderfaller inte inom mätningshorisonten. Men det finns även en liten andel 14C som genom betasönderfall övergår till kväve. 14C har en halveringstid på 5 730 år, vilket betyder att hälften av isotopen har ”försvunnit” efter cirka 6 000 år. Efter 10 halveringstider (60 000 år) återstår endast 2-10, det vill säga ungefär en tusendel, av den ursprungliga mängden 14C. Mindre kol-14-halt än så anses omöjligt att mäta.

Man antar att den kosmiska strålningen har varit relativt oförändrad under historiens gång. Därmed nyproduceras 14C-atomer i jämn takt uppe i jordens atmosfär. Detta sker genom reaktionen

som är relativt vanlig eftersom jordens atmosfär består av 78 % kväve (N). 14C nyproduceras ständigt på hög höjd i jordens atmosfär: När den kosmiska strålningen träffar på atmosfärens atomer frigörs neutroner genom spallation. När dessa neutroner träffar kväve-14-atomer på 9 000 till 10 000 meters höjd bildas 14C-atomer som förenar sig med syre och bildar atmosfärisk koldioxid (CO2). Den atmosfäriska koldioxiden sprider sig sedan ner till jorden på två sätt: den regnar ner eller tas upp av växternas fotosyntes. Det betyder att djur ständigt får i sig färskt 14C genom födan. Men när organismerna dör upphör detta intag och andelen 14C minskar med åren. Genom att mäta andelen kol-14 i det organiska materialet kan man bestämma hur länge det varit dött.

Andra Språk
Bahasa Indonesia: Penanggalan radiokarbon
Nederlands: C14-datering
norsk nynorsk: Radiokarbondatering
Simple English: Radiocarbon dating
srpskohrvatski / српскохрватски: Radiokarbonsko datiranje