Применение радиоуглеродного метода на практике

Содержание

Введение        3

1.        Общие сведения о радиоуглеродном методе        5

1.1.        История метода        5

1.2.        Естественный радиоуглерод в природе        7

1.3.        Научные основания метода        12

2.        Применение радиоуглеродного метода на практике        14

2.1.        Туринская плащаница        14

2.2.        Папирусы свитков Мертвого моря        18

Заключение        21

Список литературы        23

Введение

В круг основных проблем исторических исследований входят и вопросы хронологии исторических и археологических объектов. Для датирования памятников археологии широко используются естественнонаучные методы, в том числе, радиоуглеродный. Актуальность темы предлагаемого исследования обусловлена активизацией археологического изучения с помощью радиоуглеродного метода, расширением базы радиоуглеродных исследований и развитием самого метода радиоуглеродного анализа в современных условиях. Применение современных подходов и методик радиоуглеродного исследования позволяет перейти от датирования отдельных объектов к обобщающим исследованиям. Со времени обоснования метода прошло уже более пятидесяти лет, и за это время спектр применения радиоуглерода в различных областях наук заметно расширился. Ни один другой радиоактивный изотоп, кроме радиоуглерода, не является столь ценным источником для получения информации во многих областях исследований, в том числе археологических. После начала широкого применения радиоуглеродного метода ученые создают множество работ с анализом радиоуглеродной методологии на основе применения ее в археологической практике. В их число входит труд Либби В.Ф.^[1] об основах радиоуглеродного метода. Стоит отметить и работу Черных Е.Н. и Черных Н.Б.^[2] Также в работе использованы исследования  Мартынова А.И.^[3] , Хэнкок Г.^[4], Дергачева В. А. и Векслер В. С.^[5] О применении на практике радиоуглеродного метода. А также труд Фесенко А. В., Беляков А. В., Тилькунов Ю. Н., Москвина Т. П.^[6] о вопросе датирования Туринской плащаницы и труды Амусина И.Д.^[7] об исследовании папирусов Мертвого моря.

1. Общие сведения о радиоуглеродном методе

1. История метода

Радиоуглеродный метод был изобретён и разработан в 1950-х годах американскими химиком Уилардом Либби. Появление метода радиоуглеродного датирования произвело настоящий переворот в археологии, предоставив в ее распоряжение недорогой, надежный и доступный для широкого применения способ получения абсолютных дат^[8]. 27 февраля 1940 г. американский физик Мартин Дэвид Камен со своим сотрудником Самуэлем Рубеном открыл изотоп углерода - углерод-14 (14С). Либби предположил, что этот изотоп, генерируемый под действием космического излучения из атомов азота атмосферы с постоянной скоростью, однажды попав в молекулу, в ней остается, быстро окисляется до углекислого газа и поглощается растениями путем фотосинтеза. В этом случае любой организм, потребляющий растения, поглощает вместе с ними и радиоактивные атомы углерода-14. Однако со смертью организма обмен веществ прекращается, следовательно, углерод-14 перестает поступать в организм^[9]. В результате Либби пришел к заключению, что «должна существовать возможность путем измерения оставшейся радиоактивности измерять время, которое прошло с момента смерти, если она произошла от 500 до 30 000 лет тому назад». Либби проверил точность предлагаемого им метода датирования, измерив радиоактивность образцов красного дерева и пихты, точный возраст которых был установлен путем подсчета годовых колец^[10]. Дальнейшее подтверждение своей теории он получил, проанализировав извлеченные при археологических раскопках предметы (возраст которых был уже известен), например, кусок дерева от погребальной лодки египетского фараона, взятый в Чикагском музее естественной истории. Среди археологических находок, датированных с помощью метода Либби, были: кусочки ткани, которыми были перевязаны манускрипты, найденные в районе Мертвого моря, хлеб из дома в Помпеях, погребенных под вулканическим пеплом в 79 н.э., древесный уголь со стоянки древних людей в Стоунхендже (Англия) и др. Либби также установил, что последний ледниковый период в Северной Америке окончился 10 тысяч лет назад, а не 25 тысяч, как было подсчитано ранее^[11]. В 1960 г. Либби стал Нобелевским лауреатом по химии за обоснование этого метода и его применение. Однако на первоначальном этапе становления метода были определенные проблемы. Первые радиоуглеродные определения (выполненные примерно 60 лет назад) возраста органики из могил Древнего царства в Египте оказались моложе традиционных на несколько сот лет. Это вызвало недоверие к новому методу, поскольку в это время, никто и помыслить не смел о ревизии построенной на письменных источниках древнеегипетской хронологии. Еще более сенсационными и абсолютно неправдоподобными показались радиоуглеродные даты для культур Европейского континента. Их передатировка выглядела невероятной по сравнению с традиционными представлениями историков и археологов. Полученные даты удревняли события более чем на тысячу лет^[12]. В соответствии с устоявшимися тогда взглядами, все кардинальные технологические инновации древности появились на Востоке, и в северных регионах они должны датироваться более поздним временем. Вспыхнула горячая дискуссия, и первоначально противников метода среди археологов и историков было заметно больше, чем его сторонников. Подобные расхождения между историческими и радиоуглеродными датировками возникали потому, что на ранних стадиях использования метода не было известно об изменчивости атмосферной концентрации радиоуглерода со временем, было неясно, как именно она изменялась, расчеты возраста делались исходя из предположения о ее постоянстве. Датировки, вычисленные таким образом, используются по инерции и сегодня, они дают так называемый радиоуглеродный возраст материала. На сегодняшний день, радиоуглеродный метод позволяет получать даты в интервале от сотен до 40-60 тысяч лет и является одним из самых надежных и распространенных методов ядерной геохронологии для определения возраста природных и антропогенных объектов. Его широкое применение в археологии объясняется наличием обширного круга углеродсодержащих материалов – от костных остатков до дерева или древесного угля. При использовании абсорбционной масс-спектрометрии достаточно одного грамма органического вещества для получения надежной даты, относящейся к периоду примерно с 70 тысяч лет до н.э по 1600 г. н.э.