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Die Radiocarbon-Methode


Was ist eigentlich die Radiocarbon-Datierung und zu was wird sie verwendet?


Diese beiden Fragen können gleich auf einmal beantwortet werden. Die Radiocarbon-Datierung ist eine von mindestens 54 unterschiedlichen Methoden zur Altertumsbestimmung von organischen Stoffen, wie z. B. Knochen vom Menschen und vom Tier, angefertigte Gegenstände, Überreste von Behausungen usw.

Im Jahre 1963 versuchten zwei englische Wissenschaftler, Don Brothwell vom British Museum und Eric Higgs aus Cambridge, den ersten Überblick über die zahlreichen Methoden zu geben und die Fragen zu beantworten, die eben nur die Naturwissenschaften und die moderne Technik zu beantworten vermögen.

Heute ist man erstaunt, wenn beispielsweise an den Bruchkanten von bearbeitetem Obsidian, diesem harten, vulkanischen Glasgebilde, aus dem früher vorzugsweise Werkzeuge hergestellt wurden, den Hydrationsgrad gemessen werden kann und dieser Auskunft gibt über den Zeitpunkt der Bearbeitung. Oder das die jährlich unterschiedliche Abweichung des Erdmagnetismus vom geographischen Nordpol einen Hinweis auf die Entstehungszeit alter Backöfen, Ton- und Lehmziegelbauten bietet. Ferner kann eine Pollenanalyse, vorgenommen an frühzeitlichen Erdgräbern, wertvolle Angaben über Klima und Umweltbedingungen einer fernen Vergangenheit vermitteln und eine zeitliche Einordnung ermöglichen.


Was wird bei der Radiocarbon-Methode untersucht?


Es war bekannt, dass der atmosphärische Teil unserer Erde unter dauerndem Beschuß durch kosmische Strahlung steht. Diese Strahlen produzieren beim Auftreffen auf unsere Athmosphäre Neutronen, die auf die athmosphärischen Stickstoff-Atome reagieren und dabei winzige Mengen radioaktiven Kohlenstoffes (C14) entstehen lassen. Dieses C14 vermischt sich mit anderem Kohlenstoff und Sauerstoff zu Kohlendioxyd und erreicht die Erde. Dieses Kohlendioxyd, in welchem winzige Mengen von C14 enthalten sind, brauchen die Pflanzen - durch Photosynthese führen sie es ihrer Nahrung zu. Da Tiere und Menschen pflanzliche Nahrung zu sich nehmen, wird C14 auch vom Menschen und vom Tier aufgenommen. C14 ist radioaktiv und man ging davon aus, dass alle organischen Substanzen radioaktiv seien und das es einen Weg geben müsse, diese Radioaktivität zu messen.
Radioaktive Substanzen haben die Eigenschaft mit bestimmter Geschwindigkeit zu zerfallen und sich nach einer gewissen Zeit auf die Hälfte zu reduzieren. Dieser Prozeß wird Halbwertszeit genannt.
Solange die Pflanze lebt, ist durch ständigen Nachschub das C konstant. Stirbt die Pflanze oder der Mensch, beginnt die Reduzierung des C14-Gehaltes in diesem Körper. Auf diese Weise kann man nun nicht das Alter einer Körpers feststellen, sondern sein historisches Alter nach dem Tod. Diese Entdeckung verkündete Willard F. Libby 1947.

Die Halbwertszeit von C14 beträgt 5.730 30 Jahre. Um dies zu messen, war eine Meßmethode von außerordentlicher Feinheit erforderlich. Die hierfür entwickelten Geräte wurden immer weiterentwickelt. In einigen Jahren wird man in der Lage sein, noch wesentlich genauere Messungen durchzuführen.

Schema der Entstehung von C14 und seine Einwirkung auf alles organische Leben

 
  Kosmische Strahlung  
   
  Neutronen
Stickstoff-Atome der äußeren Erdatmosphäre
 
   
  Zerfall von Stickstoff
in
Wasserstoff und radioaktiven Kohlenstoff (C14)
 
   
  Kohlenstoff verbindet sich mit Sauerstoff
zu
Kohlendioxyd
 
   
  ERDE

Mit dem Kohlendioxyd werden auch die darin enthaltenen radioaktiven C14-Atome von allen Einzellern, Pflanzen, Tieren und Menschen assimiliert.
 
  Nach dem Tod von Mensch, Tier und Pflanze reduziert sich C14 mit einer Halbwertzeit von 5.730 Jahren zu C12. Das Verhältnis von C14 zu C12 erlaubt Rückschlüsse auf das Alter der organischen Stoffe.  
 
Literatur:
C. W. Ceram, Der erste Amerikaner, Rowohlt Taschenbuch Verlag, Hamburg, August 2001
 
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