علوم الأرض والجيولوجيا

دور تقنية “التأريخ بالكربون المشع” في تعيين عمر العديد من الاكتشافات الاثرية

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

تعيين عمر العديد من الاكتشافات الاثرية تقنية التأريخ بالكربون المشع علوم الأرض والجيولوجيا

كثيراً ما نقرأ عن اكتشاف اثري فريد يعود تاريخه إلى ستة آلاف عام .. أو مومياء في أحد الأهرامات يبلغ عمرها أربعة آلاف عام .. أو لوحة فنية رسمت قبل أربعمائة عام .. ونتساءل .. كيف تم تحديد اعمار هذه الأشياء ؟

ويأتي الجواب على ذلك من تقنية فريدة اقترحها الكيميائي الأمريكي فيلاردفرانك ليبي (1980-1908) (Willard F. Libby) الذي حصل على جائزة نوبل عام 1960 نتيجة أبحاثه في مجال التأريخ باستخدام "الكربون المشع" فما هي هذه التقنية وكيف يمكن استخدامها في هذا المجال ؟

ولإيضاح ذلك نشير إلى أن جو الارض يتعرض لقذف مستمر من الأشعة الكونية التي لها قدرة عالية على الاختراق . 

وتتكون هذه الاشعة من " إلكترونيات ونيوترونات ونوى الذرات"  . وهناك تفاعل مهم بين الغلاف الجوي وهذه الأشعة يتمثل في أن النتروجين يمسك بالنيوترونات ليكون نظير الكربون (14C) 14- والهيدروجين . 

 

ونظراً لأن هذا النظير لا يتمتع بالثبات الكافي فإن سرعان ما يكون ثنائي أكسيد الكربون (14CO2) الذي يختلط مع ثنائي أكسيد الكربون العادي في الجو (12CO2) ويتلاشى نظير الكربون المشع (14C) تدريجياً مطلقاً الإلكترونات أو جسيمات بيتا .  ويبلغ عمر النصف لهذا النوع من الكربون 103 x 73.5 سنة .

وينتقل نظير الكربون 14 من الجو إلى النبات من خلال عملية التمثيل الضوئي حيث يأخذ النبات ثنائي أكسيد الكربون من الجو ، ثم ينتقل إلى باقي الحيوانات وإلى الإنسان من خلال تناولها لهذه النباتات .

ويلاحظ أن هناك توازناً دقيقاً في المحيط الجوي بين الكربون 12 ونظيره الكربون 14، وان هذا التوازن ينتقل بالتالي إلى الكائنات الحية حيث تبقى نسبة كل منهما إلى الآخر ثابتة ما دام الكائن الحي على قيد الحياة . 

 

لكن وفاة الإنسان أو موت الحيوان والنبات يؤدي إلى اختلال هذا التوازن ، حيث تتوقف عملية تجديد ما يفقد من نظير الكربون  14، وتبدأ نسبته ، في جثة الإنسان مثلاً بالنقصان بمعدل ثابت .  ويحدث الشيء نفسه في منتجات النباتات مثل الفحم والنفط والخشب وما إلى ذلك .  وبناء على ذلك نجد أن محتوى المومياء الفرعوني من نظير الكربون 14 أقل من مثيله في الإنسان الذي ما زال على قيد الحياة .

وقد اقترح الكيميائي ليي عام 1955 استخدام هذه الحقيقة في تقدير الزمن الذي انقضى بعد أن بدأ نظير الكربون 14 في التلاشي من عينة ما دون أن يتم تعويض ما يتلاشى منه .  ويمكن بناء على ذلك وباستخدام معادلة رياضية حساب عمر الشيء المطلوب تحديد عمره . 

 

إن هذه التقنية الفذة تعتمد على فكرة بسيطة وهي أن نسبة الكربون العادي إي الكربون المشع في الأشياء الحية هي 1/103 . ونظراً الضآلة نسبة الكربون المشع فإن طريقة قياسه لا بد وأن تكون غاية في الدقة والحسايسية . 

وتزداد صعوبة تعيين محتوى العينة من نظير الكربون 14 في العينات القديمة ، لأن نسبته من هذا الكربون تكون قد تلاشت إلى حد كبير . 

ولقد أثبتت هذه التقنية قدرتها وأهميتها في تعيين عمر العديد من الاكتشافات الاثرية والرسومات وغيرها والتي تتراوح أعمارها بين الف إلى خمسين ألف عام .

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق