İçeriğe atla

Radyokarbon tarihleme yöntemi

Arkeolojik kazılarda ele geçen buluntuların bir kısmı, içinde karbon elementi bulunan çeşitli organik buluntulardır. Karbon içeren organik buluntularda eser olarak bulunan radyoaktif 14C (radyokarbon) izotopunun yoğunluğu ya da radyoaktivitesi ölçülerek söz konusu buluntular ve bu buluntuların ele geçtiği tabakalar ve kontekstler tarihlenebilir. Radyokarbon tarihleme yöntemi, bulunduğu 1950 yılından günümüze, yaklaşık son 50 bin yılda yeryüzünde meydana gelen arkeolojik, paleobotanik ve yerbilimsel olayların mutlak tarihlenmesi için kullanılan ana yöntem durumuna gelmiştir. Arkeolojik kazılarda ele geçen ve karbon içeren her organik buluntu radyokarbon yöntemiyle tarihlenebilir. Tarihlenmek üzere toplanan buluntulara örnek adı verilir. Tarihlenecek örnekler olarak ağaç parçaları, odun kömürü, kurumuş bitkiler, tahıl taneleri, dokuma parçaları, deri, hayvan kabukları, kemik, yemek artıkları sayılabilir.

Uzaydan atmosferin üst tabakalarına gelen kozmik ışınların her yönden eşit miktarda geldiği gözlenir. Bu nedenle 14C izotopunun oluşma hızı ile canlılardaki yoğunluğunun eski zamanlardan günümüze aynı olması beklenir ve böyle olduğu varsayılır. Fakat 14C hemen parçalanmaya başlar ve atmosferde bir denge derişimine erişir: 1 g karbon için 1 dakikada 15.3 parçalanmadır. 14C karbondioksidin yapısına girer ve fotosentez ile bitkilerin ve dolayısıyla hayvanların yapısına girer. Bitki ve hayvanlar canlıyken yapılarında 14C denge derişiminde bulunur. Fakat öldükten sonra dışarıdan karbon alınması duracağından zamanla 14C miktarı azalır. 5730 yıl geçtiğinde ise yarı yarıya azalmış olur.

Bu tarihleme yöntemi için, atmosferdeki 14C yoğunluğu eski zamanlardan günümüze değişmediği varsayılır. Temel varsayımı doğrulamak üzere ağaç halkaları sayımı (dendrokronoloji) yöntemiyle gerçek halka yaşları belirlenen yüzlerce örneğin radyokarbon yaşları da bulunarak karşılaştırılmıştır. Gerçek yaş deyimi yerine aynı zamanda takvim yaşı deyimi de kullanılır. Bu karşılaştırmalar temel varsayımın doğru olmadığını, yeryüzündeki 14C yoğunluğunun eski yıllarda önemli miktarlarda değiştiğini, bazı zamanlarda arttığını bazı zamanlarda ise azaldığını göstermiştir. Özellikle 20. yüzyılda yapılan nükleer denemeler hakkında yapılan gözlemler, karbon izotopları konusundaki ölçümlerin yanıltıcı olabileceğini göstermektedir. Nükleer denemeler sonucunda, izotop miktarında ciddi artışlar gözlenmiştir. Bu fark, kozmik ışınlardaki doğal değişim sonucunda da oluşmaktadır. Sonuçta radyokarbon tarihleme yöntemiyle elde edilen verilere dikkatli yaklaşmak ve sonuçların belirli bir hata payına sahip olduğunu unutmamak gereklidir.

Türkiye Radyokarbon Analiz Laboratuvarı

Türkiye'de radyokarbon ile tarihleme yöntemi için Ulusal bir laboratuvar kurulmaktadır. Kömürleşen bitkiler, ağaçlar, kemik ve diğer örneklerden, radyokarbon tarihleme yapılacak laboratuvar tam teşekküllü olacaktır. TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi'nde 2015 yılı Sonbaharında denemelere başlanması planlanan tesisin 2016 yılı içinde Türkiye ile birlikte Ortadoğu, Balkanlar'a hizmet verebilecektir.

Dr. Turhan Doğan yöneticiliğinde yürütülen proje ile hayata geçecek tesiste ABD, Japonya ve İsviçre'den getirilen en modern sistemler ile Türkiye'nin ve Bölgenin ilk tesisi olarak faaliyete geçecektir.

Radyokarbon (Karbon 14) ile tarihlemenin yapılacağı tesise Arkeoloji, Yer Bilimleri, Çevre Bilimleri ve Nükleer örnekler kabul edilecektir.[1]

Tarihleme Yöntemleri

Yöntemin Adı Örnek Türleri Tarihleme Sınırları (yıl)
RadyokarbonKarbon içeren buluntular0 - 50 bin
DendrokronolojiAğaç, odun kömürü0 - 10 bin
Termolüminesans TL (Thermoluminescence) ve Optik Olarak Uyarılmış Lüminesans OSL (Optically Stimulated Luminescence)Seramik, pişmiş toprak kaplar, tuğla, fırın buluntusu, çökeltilerbin -300 bin
ESR (Electron Spin Resonance)Kireçtaşı, mercan, hayvan kabukları, dişbin -300 bin
Fizyon İzleriApatit, mika, zirkon, volkanik cam30 bin - 20 milyon
Obsidiyen Hidrasyonuçakmak taşı, volkanik cam, glasiyer taşları, volkan külüyüz - 1 milyon
Potasyum-Argon (K/Ar)ısıtılmış kaya, volkanik kaya20 bin – 4,3 milyar
ArkeomanyetizmaSeramik, pişmiş toprak kaplar, tuğla, fırın buluntusu0 - 5 bin
Amino AsitOrganik maddeler2 bin - 2 milyon

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 17 Mart 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Şubat 2015. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

Arkeometri, insanlığın kültür tarihini anlamada arkeologlara yardımcı olabilmek için antik eserlerin ve materyallerin pozitif bilim yöntemleriyle incelenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Atlantis</span> efsanevi kıta

Atlantis, Platon'un Timeos ve Critias diyaloglarında ulusların kibirlerini alegorik bir şekilde anlatmak için kullandığı efsanevi bir ada.

<span class="mw-page-title-main">İzotop</span> Aynı elemente ait farklı atomlara verilen isim

İzotoplar, periyodik tabloda aynı atom numarasına ve konuma sahip olan ve farklı nötron sayıları nedeniyle nükleon sayıları bakımından farklılık gösteren iki veya daha fazla atom türüdür. Belirli bir elementin tüm izotopları neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahipken, farklı atomik kütlelere ve fiziksel özelliklere sahiptirler. İzotop terimi, "aynı yer" anlamına gelen Yunan kökenli isos ve topos 'den oluşur; isimin anlamı ise, tek bir elementin farklı izotoplarının periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alması anlamına gelir. Margaret Todd tarafından 1913 yılında Frederick Soddy'ye öneri olarak sunulmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Trityum</span> hidrojenin radyoaktif izotopu

Trityum, hidrojenin radyoaktif izotopudur. 1934 yılında, çok hızlı döteryum çekirdeği ile döteryum bileşiklerinin bombardıman edilmesi sırasında nükleer transmutasyon ürünü olarak keşfedildi. Trityumun sembolü 3H veya T'dir. Atom ağırlığı, 3,016'dır. T2 sıvısı -254,54 °C'de katılaşır, -248,12 °C'de kaynar, buharlaşma ısısı 332 cal/mol ve süblimleşme ısısı 392 cal/mol'dür. Kimyevi özellik bakımından hidrojene benzer. Fakat fiziki özellikleri hidrojeninkinden farklıdır.

<span class="mw-page-title-main">Jeokronoloji</span> kayaların kendisinde bulunan imzaları kullanarak kaya, fosil ve sediman yaşını belirleme bilimi

Jeokronoloji, kayaların kendisinde bulunan imzaları kullanarak kaya, fosil ve sediman yaşını belirleme bilimidir. Mutlak jeokronoloji radyoaktif izotoplarla gerçekleştirilebilirken, göreceli jeokronoloji paleomanyetizma ve kararlı izotop oranları gibi araçlarla sağlanır. Birden fazla jeokronolojik göstergeleri birleştirerek, geri kazanılan yaşın hassasiyeti geliştirilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Ahşap</span> Ağaçtan elde edilen doğal ve organik bir malzeme

Ahşap, ağaçtan elde edilen doğal ve organik bir malzemedir. Tarih öncesi çağlardan beri insanların ihtiyaçlarını karşılamada ve gereksinimlerini gidermede kullandığı en yaygın malzemelerdendir.

Karbon-14, 14C veya radyokarbon, 27 Şubat, 1940'ta Martin Kamen ve Sam Ruben tarafından Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi Radyasyon Laboratuvarında keşfedilen karbonun bir radyoaktif izotopudur. Atomik çekirdeğinde 6 proton ve 8 nötron bulunur. Organik maddelerde bulunması arkeolojik, jeolojik ve hidrojeolojik örneklerin tarihlendirilmesinde kullanılan radyokarbon tarihleme yöntemi için temel oluşturmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Organik kimya</span> karbon temelli bileşiklerin yapılarını, özelliklerini, tepkimelerini ve sentez yollarını inceleyen kimya dalı

Organik kimya, organik bileşiklerin ve organik maddelerin yani karbon atomlarını içeren çeşitli formlardaki maddelerin yapısını, özelliklerini ve reaksiyonların bilimsel çalışmasını içeren, kimyanın bir alt dalıdır. Yapının incelenmesi yapısal formüllerini belirler. Özelliklerin incelenmesi, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve davranışlarını anlamak için kimyasal reaktivitenin değerlendirilmesidir. Organik reaksiyonların incelenmesi doğal ürünlerin, ilaçların ve polimerlerin kimyasal sentezini ve bireysel organik moleküllerin laboratuvarda ve teorik çalışma yoluyla incelenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Nüklit</span>

Nüklit ya da nükleer tür; atom numarası (Z), kütle numarası (A) ve nükleer enerji durumuna göre nitelenen herhangi bir atom türüdür. Bu nitelemede; atom numarasını oluşturan proton sayısı ve proton sayısıyla birlikte kütle numarasını oluşturan nötron sayısı (N) değerlendirilirken, söz konusu enerji durumunun yarı ömrü de gözlem yapmayı sağlayacak kadar (genellikle 10-10 saniyeden) uzun olmalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Tahta</span> ağaçlardan veya diğer bitkilerden üretilen lifli malzeme; ağaçların gövdelerini ve dallarını meydana getiren sert madde

Tahta, ağaçların gövdelerini ve dallarını meydana getiren sert bir maddedir. İnşaat malzemesi, kâğıt ve yakıt yapımında ham madde olarak kullanılmaktadır. Ayrıca tahta yalıtkan bir maddedir. Tahtanın biraz ıslatılmış hâli ise iletken olur. Böylelikle elektrik çarpmaları gibi durumlarda kuru tahtadan yararlanılabilir.

Yarı ömür, genel olarak, azalmakta olan bir maddenin baştaki miktarın yarısına düşmesi için gereken zaman. Bu zaman T1/2 olarak gösterilir. Birimi zaman birimidir. Yarı ömür kavramı özellikle radyoizotop denilen izotopların bozunma hesaplarında kullanılır.

Paleoklimatoloji, doğrudan ölçümlerin alınmadığı iklimlerin incelenmesidir. Araçsal kayıtlar Dünya tarihinin yalnızca küçük bir bölümünü kapsadığından, eski iklimin yeniden inşası, doğal çeşitliliği ve mevcut iklimin evrimini anlamak için önemlidir. Paleoklimatoloji, kayalar, tortular, sondaj delikleri, buz tabakaları, ağaç halkaları, içinde korunmuş verileri elde etmek için Dünya ve yaşam bilimlerinden çeşitli PROXY yöntemlerini kullanır. Vekilleri tarihlendirme teknikleriyle birleştirilen bu paleoiklim kayıtları, Dünya atmosferinin geçmiş durumlarını belirlemek için kullanılır.

Kozmojenik nüklitler, kozmik ışın ufalanmasının neden olduğu güneş sistemindeki bir atom çekirdeği ile birlikte yüksek enerjili bir kozmik ışın etkileştiğinde oluşan nadir izotoplardır. Bu izotoplar Dünya'nın atmosferinde kaya ve toprak gibi, Dünya dışında göktaşları gibi maddelerde üretilen materyallerdir. Kozmojenik izotopları ölçen bilim adamları, jeolojik ve astronomik süreçlerin aralığı hakkında fikir elde edebiliyor. Hem radyoaktif ve istikrarlı izotoplar vardır. Bu radyoizotopların bazıları Trityum, Karbon-14, Fosfor-32’dir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleosentez</span> Başta proton ve nötronlar olmak üzere önceden var olan nükleonlardan yeni atom çekirdekleri yaratan süreç

Nükleosentez, daha önceden var olan çekirdek parçacıklarından, esasen proton ve nötronlardan, yeni atomik çekirdeklerin yaratılması sürecidir. İlk atomik çekirdekler, Büyük Patlama'dan yaklaşık üç dakika sonra, Büyük Patlama nükleosentezi olarak bilinen sürecin sonunda oluşmuştur. Hidrojen ve helyumun ilk yıldızların bileşenlerini oluşturması ve kainatın bugünkü hidrojen/helyum oranı o zamanlara dayanır.

Tarihlendirme yöntemleri özellikle sağladığı yüksek doğruluk derecesi ve güvenilir sonuçlar veriyor olması nedeniyle başta yerbilimleri olmak üzere birçok disiplin tarafından, çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır.

Argon tarihlendirme yöntemi kuvaterner ve öncesi jeolojik dönemlere ait volkanik malzemelerin yaşlandırılmasında kullanılan radyometrik yaşlandırma yöntemidir. Aynı zamanda jeolojik ve jeomorfolojik olayların tarihlendirilmesi amacıyla da kullanılır. Argon tarihlendirme yönteminde iki farklı yaklaşım vardır. Bunlardan biri Potasyum-Argon (40K-40Ar),diğeri ise Argon-Argon (40Ar-39Ar) tayinidir. Potasyum - argon olarak bilinen yaklaşım Potasyum 40 (40K) izotopunun, Argon40 (40Ar) gazına radyoaktif bozunumunu esas alan tarihlendirme yöntemidir. Argon tarihlendirme yöntemindeki ikinci yaklaşım ise Argon-Argon(40 Ar-39Ar) yöntemidir. Argon -Argon(40Ar-40Ar) yöntemi, Potasyum-Argon (40K-40Ar)'un yerini almak için icat edilen bir tarihlendirme yöntemidir. Argon-Argon yönteminin Potasyum-Argon yönteminden farkı yaşlandırma yapılırken yalnızca bir kaya parçası veya mineral gerekir ve tek bir ölçüm yeterlidir; Potasyum-Argon yönteminde ise ayrı ayrı iki ölçüm gereklidir .Bu iki yöntemin temelinde Potasyum-40 (40K)'ın radyoaktif bozunumu ile Argon-40 (40Ar)'a dönüşmesi yer alır. Argon gazının asal gaz olması,dolayısıyla başka iyonlarla bileşik yapma durumunun bulunmayışı ve kolay ölçülebilmesi bu yöntemin ortaya çıkışında önemli avantaj olmuştur.

Günümüzden Önce (GÖ) seneleri, geçmişteki olayların ne vakit olduğunu belirlemek için çoğunlukla jeolojide ve diğer bilim dallarında kullanılan zaman cetvelidir.

<span class="mw-page-title-main">Radyometrik tarihleme</span>

Radyometrik tarihleme veya radyoaktif tarihleme, taş ya da karbon gibi maddelerin oluştuğunda izini sürdüren radyoaktif kirliliklerin seçici olarak katıldığı vakit ile yaşını tayin etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, maddenin içindeki tabii olarak oluşan izotopların bolluğunu, bilinen sabit bir azalım hızında oluşan bozunum ürünleri bolluğu ile karşılaştırır.

Mutlak tarihleme, arkeoloji ve jeolojide bir eserin, binanın veya kayanın tam yaşını veya yaş aralığını belirlemek için kullanılan bir yöntemdir. Malzemelerin fiziksel, kimyasal ve yaşam özelliklerine ve bilinen tarihlerle tarihsel ilişkilerine dayanan radyokarbon tarihleme, potasyum-argon tarihleme, termolüminesans tarihleme ve dendrokronoloji gibi çeşitli tekniklerin kullanımını içerir. Bu teknikler, bilim insanlarının malzemelerin yaşını sayısal olarak ölçmesine olanak tanır ve aralarındaki yaşı ölçmeden sadece olayları sıraya koyan göreceli tarihlendirmeden daha kesin tarihler sağlar. Mutlak tarihleme, geçmişteki olayların kronolojik sırasını anlamak ve arkeolojik alanların ve eserlerin yaşını belirlemek için oldukça önemlidir

Yüzeye çıkma tarihlemesi, bir kayanın yerküre yüzeyinde veya yakınında açıkta kaldığı sürenin uzunluğunu tahmin etmeye yönelik jeokronolojik tekniklerin bir derlemesidir. Yüzeye çıkma tarihlemesi, buzul ilerlemelerini ve geri çekilmelerini, erozyon geçmişini, lav akışlarını, göktaşı çarpmalarını, kaya kaymalarını, fay yüzeylerini, mağara gelişimini ve diğer jeolojik olayları tarihlendirmek için kullanılır. En çok 103 ile 106 yıl arasında açıkta kalan kayalar için kullanışlıdır.