Techniklexikon

Radiokarbonmethode

Geeignet zur Altersbestimmung geologischer und organischer Objekte (Organische Stoffe). Die R. beruht darauf, dass in der Atmosphäre durch die kosmische Strahlung Neutronen (Atom) erzeugt werden, die durch eine Kernreaktion mit dem Stickstoffisotop (Isotope) 14N das Kohlenstoffisotop 14C (Kohlenstoff) bilden, das mit einer Halbwertszeit (Radioaktivität) von etwa 5370 Jahren zerfällt. Da dessen Erzeugung und Zerfall im Gleichgewicht bleiben und 14C bei organischen Aufbauprozessen in Organismen eingebaut wird, ist in deren Relikten stets noch ein gewisser Prozentsatz davon enthalten. Wie groß dieser ist, hängt von der Zeitspanne zwischen Absterben des Organismus und dem Zeitpunkt der Untersuchung ab. Daraus läßt sich dessen ungefähres Alter bestimmen. Umwelt- und Geophysik, Radiokohlenstoffmethode, Radiokohlenstoffdatierung, C14-Methode, von W.F. Libby 1946 entwickelte Datierungsmethode für Zeiträume bis zu etwa 50 000 Jahren. Unter dem Einfluss der kosmischen Strahlung wird aus dem Stickstoff der Luft in der oberen Atmosphäre radioaktiver Kohlenstoff ¹⁴C gebildet. Dieser nimmt am atmosphärischen Kohlenstoffkreislauf teil, wird als CO₂ von Pflanzen aufgenommen und schliesslich auch in tierischen Organismen eingelagert. In Abhängigkeit von der ¹⁴C-Bildung, der Aufnahme aus der Atmosphäre sowie des radioaktiven Zerfalls stellt sich im lebenden Organismus eine ¹⁴C-Gleichgewichtskonzentration ein. Wird durch das Absterben organische Substanz vom Kohlenstoffkreislauf getrennt, so zerfällt ¹⁴C exponentiell mit einer Halbwertszeit von 5 730 Jahren. Aus der Messung des Verhältnisses der spezifischen Aktivität einer Probe zu derjenigen von rezentem Kohlenstoff (z.B. frischem Holz) lässt sich die Zeit bestimmen, seit der die Probe aus dem Kohlenstoffkreislauf entfernt wurde.

Radiokarbonmethode: Schematische Darstellung der ¹⁴C-Einlagerung.