Τι είναι το 14C ;
Υπάρχουν 7 ισότοπα άνθρακα: δύο είναι σταθερά, το 12C και το 13C τα οποία αποτελούν, αντίστοιχα, περίπου 99% και 1% του άνθρακα που βρίσκεται στη φύση. Τα άλλα ισότοπα, τα οποία υπάρχουν σε ίχνη, είναι ραδιενεργά: διασπώνται κατά την πάροδο του χρόνου.
Το 14C, ραδιενεργό, παράγεται βάσει του αζώτου της υψηλής ατμόσφαιρας, υπό την επίδραση της πλανητικής ακτινοβολίας. Μεταξύ παραγωγής και διάσπασης, δημιουργείται μια ισορροπία η οποία καθορίζει τη συγκέντρωση σε 14C στην ατμόσφαιρα.
Οι άνθρωποι απορροφούν τον άνθρακα στις συναλλαγές τους με το περιβάλλον. Η συγκέντρωσή τους σε 14Cείναι όμοια με εκείνη της ατμόσφαιρας. Αντιθέτως, όταν αποβιώνουν, η φυσική διάσπαση του 14C δεν αντισταθμίζεται με νέες συνεισφορές: η συγκέντρωση σε 14C μειώνεται κατά τρόπο εκθετικό, με μισή ζωή 5.726 ετών. Έτσι, ένα φυτό που πέθανε πριν από 5.726 χρόνια περιέχει μόνο 50% της αρχικής του συγκέντρωσης σε 14C. Και μετά από μία άλλη περίοδο 5.726 ετών, το μισό του 50% είτε το τέταρτο, κ.λπ.
Αρχή της μεθόδου χρονολόγησης
Αν θεωρούμε ότι η συγκέντρωση σε 14C είναι συνεχής στον χρόνο και στο σύμπαν, τότε τα απολιθωμένα οργανικά υλικά μπορούν να δώσουν την ημερομηνία θανάτου τους και συνεπώς, του ιζήματός τους, χάρη στη δοσολογία του υπολειμματικού 14C. Αυτή η τεχνική επιτρέπει να δοθεί μια ηλικία, η οποία εκφράζεται σε έτη 14C , έως –50.000 έτη. Μπορεί να εφαρμοστεί σε δείγματα ξύλου, τύρφης, ξυλάνθρακα, χαρτιού, μαλλιών, κοκάλων κ.λπ.
Η ημερομηνία 14C
Το αποτέλεσμα μιας δοσολογίας, η οποία πραγματοποιείται από ειδικευμένο εργαστήριο, εκφράζεται ως εξής: ημερομηνία + σ BP (παράδειγμα: 2.530 ± 50 BP)
όπου BP = before present, ο «παρών» χρόνος καθορίζεται κατά κανόνα στην 01.01.1950 σ = απόσταση-τύπος.
Μια χρονολόγηση αναφέρει πάντα ένα διάστημα εμπιστοσύνης, λόγω της αβεβαιότητας γι’ αυτήν την ημερομηνία. Η πιθανότητα είναι:
68% η ηλικία του ραδιενεργού άνθρακα να βρίσκεται μεταξύ ημερομηνίας-a και ημερομηνίας +σ,
95% να βρίσκεται μεταξύ ημερομηνίας-2σ και ημερομηνίας+2σ,
99% να βρίσκεται μεταξύ ημερομηνίας -3σ και ημερομηνίας+3σ.
Η ημερομηνία βαθμονόμησης
Στην πραγματικότητα, η συγκέντρωση σε 14C κατά τη διάρκεια του χρόνου δεν είναι συνεχής (μεταβολές στην ηλιακή δραστηριότητα, μεταβαλλόμενη οξύτητα των συναλλαγών μεταξύ της ατμόσφαιρας και των μεγάλων δεξαμενών άνθρακα όπως οι ωκεανοί,...).
Μεταβολή της συγκέντρωσης 14C στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια των 11.000 τελευταίων χρόνων:
Η ηλικία 14C που αποκτήθηκε από την απλή φθίνουσα εκθετική πρέπει συνεπώς να διορθωθεί, διότι δεν ανταποκρίνεται στα ημερολογιακά έτη. Βασιζόμενοι σε συσχετισμούς με άλλες τεχνικές χρονολόγησης, μπορούμε να πραγματοποιήσουμε καμπύλες βαθμονόμησης, οι οποίες αντιστοιχούν μια πραγματική ηλικία (σε ηλιακά έτη) σε μια ημερομηνία 14C. Συνεπώς οι διαμετρημένες ημερομηνίες διαθέτουν την ένδειξη 'cal.' Παράδειγμα: 2.530 cal. BP Παράδειγμα: 2530 cal. BP
Οι ημερομηνίες βαθμονόμησης, τις περισσότερες φορές, εκφράζονται σε σχέση με το έτος 0: cal. BC = before Christus = Π.Χ.
cal. AD = Anno Domini = Μ.Χ.
Επιπλέον, το διάστημα εμπιστοσύνης, και αυτή, υπολογίζεται εκ νέου σε ηλιακά έτη. Παράδειγμα:
2200 ± 70 BP >>>> με cal BP 2.350 έως BP 2.000 (διάστημα εμπιστοσύνης έως 95%)
ή με cal BC 400 έως BC 50 (διάστημα εμπιστοσύνης έως 95%)
