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Die C14-Methode zur Altersbestimmung

Möglicherweise werden Sie sich schon einmal darüber gewundert haben, dass Fundstücke von Ausgrabungen einer Zeitepoche zugeordnet werden können, obwohl die Funde lediglich aus Fragmenten bestanden. Die hier meist zur Anwendung gelangende C14-Methode ist bei der Altersbestimmung zurzeit das Werkzeug der Archäologie.

Ohne das Wissen um die C14-Methode wären viele Ausgrabungen nicht zu datieren.
Ohne das Wissen um die C14-Methode wären viele Ausgrabungen nicht zu datieren.

Die C14-Methode fußt auf Erkenntnissen des Chemikers Willard Libby

  • So geheimnisvoll sich der Begriff der C14-Methode auch anhören mag, so einfach ist sie auf wissenschaftlicher Basis zu erklären. Auch wenn Sie nicht über einen Hochschulabschluss in Physik verfügen, wird Ihnen der zur Altersbestimmung verwendete Prozess einleuchten.
  • Hierzu bedarf es nur Ihres Vertrauens auf einige physikalische Gesetzmäßigkeiten, die für Sie nicht unbedingt sofort nachvollziehbar sein müssen.
  • Zur Zeit des Zweiten Weltkriegs erforschte der Chemiker Willard Frank Libby die kosmische Strahlung. Hierbei entdeckte er Gesetzmäßigkeiten, die mit den Neutronen der Strahlung und dem Stickstoff der Erdatmosphäre in Zusammenhang standen.
  • Er beobachtete, wie sich die ausgeglichene Zusammensetzung von Protonen und Neutronen zugunsten der Neutronen wandelt. Das hierbei entstehende C14 ist radioaktiv und nach seiner Verbindung mit Pflanzen dem Untergang geweiht.
  • Es bedarf natürlich eines ausgeprägten Forscherdrangs, diese Entdeckung zur Altersbestimmung von archäologischen Funden nutzen zu können. Libby wurde schließlich 1960 für die Entdeckung der Radiocarbonmethode mit dem Physiknobelpreis geehrt. Diese Methode der Altersbestimmung hatte bis 2013 noch keinen würdigen Nachfolger finden können.

Worauf sich diese Altersbestimmung stützt

  • Mit der C14-Methode lässt sich beispielsweise das Alter eines archäologischen Fundes recht genau bestimmen. Es reichen manchmal schon kleinste Fragmente vollkommen aus, um einem Gegenstand seinen Platz in der Geschichte ziemlich exakt zuweisen zu können.
  • Wissenschaftler machen sich die Tatsache zunutze, dass Pflanzen sich während ihres Lebens mit einem radioaktiven Isotop des Kohlenstoffs anreichern, der nach ihrem Ableben zerfällt. Die Halbwertzeit - also die Zeit, in der sich die Anreicherung halbiert hat - ist bei dem Kohlenstoff 14 (C14) bekannt und mit 5568 Jahren als recht hoch anzusehen.
  • Diese lange Zeitspanne gibt dem Forscher die Möglichkeit, aufgrund spezieller Berechnungen, die sich durchaus auch auf die eine oder andere unbekannte Komponente berufen dürfte, die Altersbestimmung vornehmen zu können.
  • Hierzu war es erforderlich, mit der von Willard Frank Libby Anfang der 1950er-Jahre entwickelten Labormessung, den Wert zu bestimmen, der vor dem Beginn des Zerfalls Bestand hatte.
  • Der Archäologe darf mit Fug und Recht davon ausgehen, dass alle Materialien, die in ein und derselben Erdschicht gefunden werden, zur selben Zeit ihren Untergang erlebt haben. Also schließt der Wissenschaftler aufgrund der Pflanzen- oder Holzreste, deren Alter er mit der C14-Methode nachweisen kann, auf das Alter der Funde, die sich in der betreffenden Erdschicht auffinden ließen, und setzt diese altersmäßig gleich.

Libby verwendete für seine Altersbestimmung mit der von ihm erfundenen C14-Methode Zählrohre. Der Ihnen bestimmt auch geläufige Geigerzähler ist das wohl bekannteste Messgerät dieser Art. Diese Rohre dokumentieren die von den C14-Kernen ausgehenden Beta-Teilchen, die durch die Reaktion auf ein eingebrachtes Edelgas ausgesendet werden. Hierfür werden nur wenige Hundert Milligramm Material benötigt.

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