Археологиялық нысандардың абсолютті жасын анықтаудың радиоизотоптық

жаратылыстану ғылымдары жетістігін пайдалану арқылы ескерткіштердің абс. жасын анықтау жатады. Солардың бірі – радиоизотоптық әдістерге жататын, әсіресе, көне тас дәуірлері ескерткіштерінің жасын анықтауда көп пайдаланатын калий-аргон, торий-230, актиндік радий әдістері. Қола, алғашқы темір дәуірлері ескерткіштерінің жасын анықтауда радий көміртегі әдісі кеңінен пайдаланылады. Қазақстанда осы әдіспен Үстірттегі Тоқсанбай энеолит-қола дәуірінің бекіністі тұрағы (3700 ± 80 жыл бұрын), Маңғыстаудағы Дікілтас обасы (б.з. 240 ± 40 жылы), тағы басқа анықталған. Бұлардан басқа дендрохронология (ағаштың сақиналарының өсу кезеңдері мен заңдылықтарына негізделген), ЭПР (электрондық парамагниттік резонанс), термолюминисценттеу, радиокарбон, тағы басқа әдістер қолданылады.

АБСОЛЮТТІ ТАНЫСУДЫҢ РАДИОИЗОТОПТЫҚ ӘДІСТЕРІ

Археологиялық нысандардың абсолютті жасын анықтаудың радиоизотоптық әдістері шамамен 30 жыл бұрын қолданыла бастады, археологтардың өздері оларға әлі үйренбеген. Бұл әдістер археологияға ғана емес, жер тарихына — геохронологияға да үлкен үлес қосты. Тіпті XVIII-XIX ғасырдың басында. біздің планетамыздың жасын ғалымдар бағалады (біз библиялық деректер туралы айтпаймыз) 40 миллионнан 10 мың жылға дейін. А. Беккерель 1886 жылы табиғи радиоактивтілік құбылысын ашқан кезде, ғылым табиғаттың өзі бастаған нақты "сағаттарды" алғаны белгілі болды.

Радиоактивті элементтер ядроларының өздігінен бөлінуінің орташа жылдамдығы-кез-келген сыртқы жағдайларға тәуелсіз және әр радиоактивті элементтің өзіндік тұрақты мәні. Ол жартылай шығарылу кезеңімен, яғни атомдардың бастапқы санының жартысы ыдырайтын уақытпен өлшенеді. Мысалы, торийдің жартылай шығарылу кезеңі-232 — 14 млрд.жыл, торий-230 — 75 мың жыл, калий-40 — 1,25 млрд. жыл. уран-238-4,5 млрд. жыл. уран-235 700 мың жыл. Тау жыныстарының радиоактивтілігін өлшеу Жердің жасын анықтауға мүмкіндік берді-4,5 миллиард жыл. Дәл осындай нәтижелер Ай топырағы мен кейбір тас метеориттері үлгілерінің жасын өлшеу кезінде алынды.

Радиоактивті элементтердің әрбір жеке атомының "өмір сүру ұзақтығы" бірдей емес. Егер біз жеке атомдарды бақылай алсақ, олардың біреуі бақылаудың бірінші минутында ыдырағанын, ал екіншісі әлі де көптеген жылдар мен онжылдықтар болуы мүмкін екенін байқаймыз. Әр үлгіде көптеген атомдар болғандықтан, олардың кейбіреулері ертерек ыдырайды, ал басқалары кейінірек ыдырайды, бірақ орта есеппен жартылай шығарылу кезеңінде олардың бастапқы мөлшерінің жартысы қалады. Мұндай статистикалық өлшеулер әрқашан қатаң бір мәнді нәтиже бермейді, бірақ стандартты ауытқу деп аталатын үлкен және кіші ауытқулары бар сан. Сондықтан Радиоактивтілікті өлшеу арқылы есептелген әрбір күн бір жылға емес, уақыт шкаласындағы интервалға қатысты болады, оның шегінде радиоактивті ыдыраудың басталу сәті болады. Мысалы, жер тарихындағы Девон кезеңінің басталу уақыты-400±10 миллион жыл, яғни 410-390 миллион жыл бұрын.

Геологиялық қабаттармен танысу үшін қолайлы, жартылай шығарылу кезеңі миллиондаған және миллиардтаған жылдар болатын радиоактивті элементтер археологиялық үлгілердің жасын анықтауға жарамайды. Мұнда 2 мыңнан 1-2 миллион жыл бұрын аралық қажет. Сондықтан геологиялық радиоизотоптық әдістердің ішінен археологияда калий-аргон, торий-230, радий-актиний қолданылады. Олар төменгі палеолит үлгілерін анықтауға мүмкіндік береді. Бірақ археологиялық танысу үшін ең кең қолданыс радиокөміртекті әдісті алды.

Атом салмағы 14 (14С) болатын радиоактивті көміртегі изотопы атмосфераның жоғарғы қабаттарында ғарыштық сәулелердің әсерінен пайда болады. Ол тез тотығады және атмосфералық көмірқышқыл газымен бірге өсімдіктер мен тірі организмдер сіңіреді, осылайша биосферадағы көміртектің алмасу цикліне енеді. Дене немесе өсімдік өмір сүріп жатқанда, ыдыраған C14 мөлшері табиғи көздерден келетін жаңасымен толықтырылады. Бірақ денесі қайтыс болып, C14-ті сіңіруді тоқтатты, ал ағзадағы ауыр көміртегі тұрақты жылдамдықпен ыдырай береді. Шамамен 5800 жылдан кейін (жартылай шығарылу кезеңі 14С — 5730+40 жыл) осы өлі ағзаның (ағаш, жануар) әр бөлігінде атомдардың бастапқы санының жартысы қалады. Қазіргі үлгідегі 14С нақты белсенділігін біліп, оны қазбалы үлгідегі нақты белсенділікпен салыстыра отырып, үлгі алмасу циклінен шыққан сәттен бастап өткен уақытты есептеуге болады, яғни.қайтыс болды (жануар өлді, ағаш кесілді және т. б.).