几十年来,从业者放射性碳年代测定法利用一个信号被称为原子武器测试的“一线希望”在1950年代进行的。爆炸碎片在空中迅速增长,放射性碳14的粒子进入大气层。这影响创建所谓的炸弹脉冲。大气中的碳- 14的浓度上升在1950年代末和1960年代初,其次是后逐渐下降部分禁止核试验条约在1963年签署。
碳14的结果是一个独特的信号曲线,这一直是一个领域的放射性碳年代测定法的福音。但这些方法在2021年被濒危,当燃烧排放的二氧化碳(CO2)化石燃料削弱信号。因此,研究人员可能必须依靠新的或补充方法迄今为止有机材料。
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碳原子时钟
放射性碳年代测定法利用碳的事实发生在多种形式,其中碳12是最丰富的。更常见的是放射性同位素碳14。碳14与大气中宇宙辐射时产生碰撞。同位素然后下降到地球表面,纳入植物和其他有机物。
生物死亡的那一刻,一种放射性时钟开始滴答声。碳14原子衰变随着时间的推移,降低组织的放射性碳的浓度。通过测量两个同位素的含量,科学家可以确定样品的死亡日期。碳- 14的浓度越小,越老的样本。
放射性碳年代测定法可以应用于样品和50000年一样古老。18新利最新登入然而,失去精度的方法探讨了遥远的过去,结果经常提出几种可能的年龄或包括大的不确定性。的炸弹脉冲,另一方面,使约会最近样品一到两年之内,一个了不起的精密程度。
“虽然放射性碳年代测定法通常与考古学和对象进一步在过去,炸弹脉冲更广泛的法医相关场景,”解释道霏欧纳布鲁克。她是一个前牛津大学放射性碳化学家和当前的成员克兰菲尔德克兰菲尔德大学法医研究所放射性碳年代测定法,她教和建议。研究人员利用炸弹脉冲确定朝鲜战争的受害者,让艺术伪造和嗅出虚假的葡萄酒和威士忌。
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放射性碳测定年代正在减少
具有讽刺意味的是,这个人类干涉环境的意想不到的好处是另一种干预的牺牲品:燃烧化石燃料。化石燃料是由数以百万计的岁的有机物质,它所有的碳14衰变的年龄了。因此,化石燃料的气体在燃烧时释放减少大气中的碳- 14的浓度。广泛使用的化石燃料部分负责快速脉冲在1963年后逐渐减少的炸弹。
2021年,大气中的碳- 14的浓度下降prebomb值之下自1950年代以来的第一次。这意味着有机组织形成今天具有相同的碳- 14的浓度作为样本1955 -问题影响研究人员试图区分样本与年龄。
随着我们继续燃烧化石燃料,问题会恶化。三十年的今天,新产生的有机物质相同的碳- 14的浓度1050年作为一个样本。这意味着放射性碳年代测定法无法区分维京上衣和一件t恤刚从2050年的架。
炸弹脉冲影响的损失两个研究和法医学应用。例如,“好伪造者可以充分利用现代漆情况相同的潜在的日期作为一个历史性的艺术品,或者至少操作情况引起足够的怀疑是否是真实的还是假的东西,”布鲁克说。
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拯救放射性碳
炸弹脉冲注定最终淡出碳14被纳入海洋或腐烂,但是化石燃料燃烧加速了它的灭亡。18新利最新登入然而,炸弹脉冲的损失不会终结放射性碳年代测定法。其他技术可以补充放射性碳数据。
一个这样的解决方案使用碳13,另一个碳稳定同位素。像它的放射性的兄弟,在化石燃料碳13稀缺,所以它的大气浓度减少我们烧煤,石油和天然气。通过测量碳13与碳14,研究人员可以确定样品早于或工业革命之后。另外,放射性铯- 137释放炸弹测试期间可以识别样本1963年之后形成的。
彼得·科勒德国物理学家阿尔弗雷德韦格纳研究所研究碳同位素和气候敏感性,认为放射性碳年代测定法将继续广泛使用。
“一个需要运用常识,”科勒说。“测量样品在一个上下文,这应该给足够的信息如果有混合了现代和古代的危险。”18luck手机登录
卡洛琳Hasler是Eos的科学作家。她是一个毕业于苏黎世联邦理工学院,目前在加州大学伯克利分校攻读博士学位。
这篇文章是转载的Eos基于知识共享许可协议。你可以找到的原文在这里。
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