Die Grundlagen der C-14 Methode

Die C14-Methode, auch als Radiokarbonmethode bekannt, ist ein bahnbrechendes Verfahren zur Altersbestimmung organischer Materialien. Entwickelt wurde sie 1946 von Willard Frank Libby, einem US-amerikanischen Chemiker und Physiker, der dafür 1960 den Nobelpreis für Chemie erhielt.

Definition: Die Radiokarbonmethode ist ein Verfahren zur radiometrischen Datierung kohlenstoffhaltiger, insbesondere organischer Materialien, mit einem Anwendungsbereich von 300 bis etwa 60.000 Jahren.

Die Methode basiert auf dem Vorhandensein verschiedener Kohlenstoffisotope in der Natur:

• C12: Der "normale" Kohlenstoff (98,89%)
• C13: Ein stabiles Isotop (1,11%)
• C14: Der radioaktive Kohlenstoff (sehr geringer Anteil)

Highlight: Alle Kohlenstoffisotope haben 6 Protonen, unterscheiden sich aber in der Anzahl ihrer Neutronen.

Vocabulary: Radioaktivität bezeichnet die Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich spontan unter Energieabgabe umzuwandeln.

Entstehung und Verteilung von C14

Die C14-Methode beginnt mit der Entstehung von Kohlenstoff-14 in der oberen Atmosphäre der Erde. Dieser Prozess ist entscheidend für das Verständnis der Radiokarbonmethode Altersbestimmung.

1. Kosmische Strahlung trifft auf Stickstoffkerne in der Atmosphäre.
2. Neutronen reagieren mit Stickstoff, wobei C14 entsteht.
3. C14 verbindet sich mit Sauerstoff zu 14CO2.

Example: C14 + O2 → 14CO2

Das entstandene 14CO2 mischt sich in der Atmosphäre mit anderen CO2-Molekülen und wird Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs:

1. Pflanzen nehmen 14CO2 durch Photosynthese auf.
2. Tiere und Menschen nehmen C14 durch den Verzehr von Pflanzen oder anderen Tieren auf.

Highlight: Solange ein Organismus lebt, bleibt das Verhältnis von C14 zu anderen Kohlenstoffisotopen konstant.

Diese Verteilung von C14 in der Biosphäre ist grundlegend für die C14-Methode und ermöglicht die präzise Altersbestimmung organischer Materialien.