Diese Diskussion ist eine einfache Einleitung in die Radiokohlenstoff Datierung. Es gibt Ausnahmen zu diesen Theorien und Beziehungen, die unten aufgeführt werden, die über den Rahmen dieser Diskussion heraus gehen.
Kohlenstoff ist die Lebensbasis und ist in allen Lebewesen enthalten.
Radiokohlenstoff oder Kohlenstoff 14 (auch als 14C bezeichnet), ist ein Kohlenstoffisotop, das unstabile und schwache Radioaktivität besitzt. Kohlenstoff 14 ist in allen Lebewesen in der sogenannten Minutenanzahl vorhanden. Da es radioaktiv ist, löst es sich fortschreitend auf, bis es sich komplett ausgelöst hat.
Kohlenstoff 14 entsteht in der oberen Erdatmosphäre und wird verursacht, wenn Neutronen entstanden durch solare radioaktive Strahlungen mit Nitrogenen in der Luft zusammen prallen. Eine Reaktion findet statt und eine kleine Anzahl dieses Aufpralls verwandelt Nitrogen in Kohlenstoff 14. Dieses Kohlenstoff 14 beginnt sofort sich auszulösen, wird jedoch fortwährend wiederhergestellt.
Radiokohlenstoff reagiert sofort mit Sauerstoff in der Luft und formt Kohlenstoffdioxid (CO2). Dieses Kohlenstoffdioxid vermischt sich rasch durch die Atmosphäre, in Bodenhöhe wird es von Pflanzen durch Photosynthese eingenommen. Dieser Prozess ist anhaltend, so dass zu jedem Zeitpunkt die Anzahl von Kohlenstoff 14 in lebenden Pflanzen die selbe ist, als die Anzahl von Kohlenstoff 14 in der Luft, die sie umgibt.
Lebende Pflanzen sind aktive Komponente der allgemeinen Nahrungskette. Tiere fressen Pflanzen und/ oder andere Tiere, Menschen essen Pflanzen und Tiere. Daraus folgt, dass alle lebenden Pflanzen, Tiere und Menschen, die selbe Anzahl an Kohlenstoff 14 zur selben Zeit in ihren Körpern besitzen. Ihre Körpern sind im „Gleichgewicht“ mit Kohlenstoff 14 in der Luft. Obwohl sich die Radioaktivität von Kohlenstoff 14 im Körper auflöst, wird es immer durch neue Photosynthese oder die Aufnahme von Nahrung ersetzt, welches die Anzahl relativ ausgleicht.
Wenn eine Pflanze stoppt Kohlenstoffdioxid aufzunehmen oder wenn ein Tier oder Mensch aufhört zu essen, stoppt die Aufnahme von Kohlenstoff 14 und das Gleichgewicht wird zerstört. Ab diesem Zeitpunkt, ist der einzige Prozess der im Körper wirkt der radioaktive Abfall. Letztendlich, verschwinden alle restlichen Kohlenstoff 14. Dieses Prinzip gilt ebenso für eine sterbende Person, ein Getreidehalm der abgeschnitten wird, oder eine Sojabohnenpflanze die aus dem Boden gezogen wird. Wenn sie aufhören zu leben, stoppen sie Kohlenstoff 14 in der Luft um sie herum aufzunehmen und die Anzahl des restlichen Kohlenstoff 14 verschwindet allmählich.
Ein Radiokohlenstoff Datierungslabor ist fähig die Anzahl von Kohlenstoff 14 in Fossilien zu bemessen. Es benutzt dann diese Information um den letzten Zeitpunkt an dem das Fossil Kohlenstoff eingeatmet hat zu bestimmen (z.B Essen oder Photosynthese). Ein Radiokohlenstoff Labor ist fähig dies zu ermessen anhand der Benutzung der radioaktiven Halbwertzeit von Kohlenstoff 14. Die radioaktive Halbwertzeit von Kohlenstoff 14 ist ein Zeitwert, der bestimmt wie lange eine Hälfte des ursprünglichen Betrags benötigt wird um durch den radioaktiven Zerfall zu verschwinden. Die Halbwertzeit ist um die 5.700 Jahre alt und bedeutet, dass nach 5.700 Jahren die Anzahl von Kohlenstoff 14 in einem Fossil jetzt nur noch der Hälfte von 5.700 Jahren entspricht. Es bedeutet auch, dass wenn eine tote Pflanze 50% soviel an Kohlenstoff 14 besitzt wie eine lebendige Pflanze, die tote Pflanze vor 5.700 Jahren lebendig war.
Nach 50.000 Jahren, hat ein Fossil keinen Radiokohlenstoff mehr übrig. Kohlenstoff 14 hat sich durch den radioaktiven Zerfall aufgelöst. Wenn ein Radiokohlenstoff Labor keinen Kohlenstoff 14 in einem Fossil vorfindet, weiß es, dass das Fossil mehr als 50.000 Jahre alt ist. Petroleum und Dinosaurierknochen sind Beispiele von fossilen Materialien, da sie über keine Kohlenstoff 14 mehr verfügen.
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Radiokohlenstoff Datierung ist anwendbar bei biobasierenden Gehaltsbemessungen in hergestellten Produkten, da sie eine Kombination von kürzlich lebenden und fossilen Materialien enthalten. Der Standard der für dieses Ziel entwickelt wurde nennt man ASTM D6866.
Kürzlich lebende Produkte (biobasierende Komponente) weisen Kohlenstoff 14 auf, während fossile Materialien (abgeleitet von Petroleum) nicht mehr über diese schwachen radioaktiven Kohlenstoffisotopen verfügen. Demzufolge stammen alle Kohlenstoff 14 des Produktes von biobasierenden Komponenten ab. Im Falle, dass ein Produkt beides, abgeleitete und petrochemische Komponente beinhaltet, wird eine ASTM D6866 Analyse benutzt, um den Kohlenstoff 14 Gehalt zu errechnen, der besagt wie viel des Produktes von einer pflanzlichen Komponente abgeleitet wurden vs. der petroleum- abgeleiteten Komponenten.
Beispiel: Ein Produkt, das aus 100% aus Petroleum stammenden Polyethylen besteht, weist ein ASTM D6866 biobasierenden Gehaltsergebnis von 0% auf. Ein Produkt hingegen, dass aus 100% Polyethylen abgeleitet von einer Pflanze besteht, weist ein ASTM D6866 biobasierendes Gehaltsergebnis von 100% auf.
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