การหาอายุจากคาร์บอนกัมมันตรังสี

การหาอายุจากคาร์บอนกัมมันตรังสี (อังกฤษ: Radiocarbon dating, มักเรียกสั้นๆว่า การหาอายุคาร์บอน) เป็นวิธีการหาอายุจากธาตุกัมมันตรังสี (radiometric dating) รูปแบบหนึ่งโดยการใช้ปรากฏการณ์ธรรมชาติของ คาร์บอน-14 (¹⁴
C) ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตรังสี เพื่อประมาณการอายุของวัสดุคาร์บอน-แบริ่ง ได้ถึงประมาณ 58,000 ถึง 62,000 ปี แบบหยาบ หรือ ยังไม่สามารถบ่งชี้ได้แน่ชัด การหาอายุคาร์บอนมักนำมาใช้บ่งบอกอายุของคาร์บอนระหว่าง "ช่วงก่อนปัจจุบัน(BP)" กับ "ช่วงปัจจุบัน" ตามที่กำหนดไว้คือปีคริสต์ศักราช 1950 ซึ่งเป็นอายุที่สามารถบ่งชี้ได้เพื่อเทียบกับวันตามปฏิทิน หนึ่งในสิ่งที่ใช้การคำนวณหาอายุของคาร์บอนมากที่สุดคือ การประมาณการอายุของซากสารประกอบอินทรีย์ที่ได้จากการขุดค้นทางโบราณคดี ในขณะที่พืชเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์(CO₂) ในชั้นบรรยากาศ ด้วยการแยกอินทรียวัตถุตามขั้นตอนการสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นการเพิ่มปริมาณของ ¹⁴
Cให้ใกล้เคียงกับระดับของไอโซโทปคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ เมื่อพืชตายหรือถูกกินโดยสิ่งมีชีวิตอื่น(ตัวอย่าง โดยมนุษย์หรือสัตว์อื่นๆ) การสะสมของส่วนประกอบ ¹⁴
Cหยุดตัวลง และวัตถุลดลงตามอัตราเลขชี้กำลังเนื่องจากการย่อยสลายธาตุกัมมันตรังสีของ ¹⁴
Cจากการเปรียบเทียบอัตราส่วนคงเหลือของ ¹⁴
Cของวัตถุตัวอย่างเมื่อเปรียบเทียบจาก ¹⁴
Cในชั้นบรรยากาศ ช่วยให้สามารถประเมินอายุของวัตถุตัวอย่างได้

เทคนิคการหาอายุของคาร์บอนนี้ได้รับการพัฒนาโดย Willard Libby และเพื่อนร่วมสถาบันศึกษาของเขาที่มหาวิทยาลัยชิคาโกในปีค.ศ. 1949

ในประเทศไทย หน่วยงานที่ให้บริการตรวจหาอายุด้วยวิธีคาร์บอนกัมมันตรังสีคือ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

พื้นฐานทางเคมีและกายภาพ

 

1: รูปแบบของ คาร์บอน-14
2: การสลาย คาร์บอน-14
3: สมการของสิ่งมีชีวิต และอสมการของสิ่งไม่มีชีวิต ที่ซึ่ง ¹⁴
C ย่อยสลาย (ดูกรณีที่ 2)

ธาตุคาร์บอนมีสถานะคงที่ 2 สถานะคือ ไอโซโทปปลอดรังสีได้แก่ คาร์บอน-12 (มีนิวตรอน 6 โปรตอน 6) และ คาร์บอน-13 และไอโซโทปที่ไม่เสถียรคือ คาร์บอน-14 (¹⁴
C) ซึ่งมีนิวตรอน 8 ตัว และยังคงหลงเหลือตกค้างอยู่บนโลก คาร์บอน-14 มีอายุสัมพัทธ์ของครึ่งชีวิตประมาณ 5,730 ปี กล่าวคือจำนวนโมเลกุลของคาร์บอน-14 จะเหลือครึ่งหนึ่งเมื่อมีอายุครบ 5,730 ปี โดยการสลายให้อนุภาคบีตา

การประยุกต์ใช้

การประยุกต์ใช้ในงานโบราณคดี

การประยุกต์ใช้ด้านธรณีวิทยา

ตัวอย่างการหาอายุคาร์บอน

• Ancient footprints of Acahualinca
• Chauvet Cave
• The Dead Sea Scrolls
• Dolaucothi
• Eve of Naharon
• Haraldskær Woman
• Kennewick Man
• Shroud of Turin
• Skeleton Lake
• Thera eruption
• Vinland map

ดูเพิ่ม

• Arizona Accelerator Mass Spectrometry Laboratory
• Carbon sequestration
• Cosmogenic isotopes
• Discussion of half-life and average-life or mean-lifetime
• Environmental isotopes
• Old wood

อ้างอิง

1. ศัพท์บัญญัติ ราชบัณฑิตยสถาน
2. Plastino, W. (2001). "Cosmic Background Reduction In The Radiocarbon Measurement By Scintillation Spectrometry At The Underground Laboratory Of Gran Sasso" (PDF). Radiocarbon. 43 (2A): 157–161. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

ดูเพิ่ม

• Radiocarbon - The main international journal of record for research articles and date lists relevant to 14C
• C14dating.com - General information on Radiocarbon dating
• calib.org - Calibration program, Marine Reservoir database, and bomb calibration
• NOSAMS: National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility at the Woods Hole Oceanographic Institution
• Discussion of calibration (from U Oxford)
• Several calibration programs can be found at www.radiocarbon.org
• CalPal Online (Cologne Radiocarbon Calibration & Paleoclimate Research Package)
• OxCal program (Oxford Calibration)
• Fairbanks' Radiocarbon Calibration program (for prior to 12400 BP)
• Notes on radiocarbon dating, including movies illustrating the atomic physics (from UC Santa Barbara)
• Carbon Dating-How it works?