रेडियोकार्बन विश्लेषण ने पिछले 50,000 वर्षों की हमारी समझ को बदल दिया है। प्रोफेसर विलार्ड लिब्बी ने पहली बार 1949 में इसका प्रदर्शन किया, जिसके लिए उन्हें बाद में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।
डेटिंग का तरीका
रेडियोकार्बन विश्लेषण का सार कार्बन के तीन अलग-अलग समस्थानिकों की तुलना करना है। किसी विशेष तत्व के समस्थानिकों के नाभिक में समान संख्या में प्रोटॉन होते हैं, लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। इसका मतलब है कि उनकी महान रासायनिक समानता के बावजूद, उनके पास अलग-अलग द्रव्यमान हैं।
एक समस्थानिक का कुल द्रव्यमान एक संख्यात्मक सूचकांक द्वारा दर्शाया जाता है। जबकि हल्का समस्थानिक 12C और 13C स्थिर हैं, सबसे भारी समस्थानिक 14C (रेडियोकार्बन) रेडियोधर्मी है। इसका कोर इतना बड़ा है कि यह अस्थिर है।
समय के साथ, 14C, रेडियोकार्बन डेटिंग का आधार नाइट्रोजन में क्षय होता है 14N. अधिकांश कार्बन-14 ऊपरी वायुमंडल में निर्मित होता है, जहां कॉस्मिक किरणों द्वारा निर्मित न्यूट्रॉन परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं 14N.
फिर यह 14CO2 में ऑक्सीकृत होकर वातावरण में प्रवेश करता है और 12 में मिल जाता है। सीओ2 और 13सीओ2। कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता हैप्रकाश संश्लेषण के दौरान और वहां से खाद्य श्रृंखला के माध्यम से पौधे। इसलिए, इस श्रृंखला में प्रत्येक पौधे और जानवर (मनुष्यों सहित) के पास 14C की बराबर मात्रा होगी, जबकि वातावरण में 12C (अनुपात)14एस:12एस).
विधि सीमाएं
जब जीवित प्राणी मर जाते हैं, ऊतक नहीं बदले जाते हैं और रेडियोधर्मी क्षय 14C स्पष्ट हो जाता है। 55,000 वर्षों के बाद 14C इतना सड़ चुका है कि उसके अवशेषों को अब मापा नहीं जा सकता।
रेडियोकार्बन डेटिंग क्या है? रेडियोधर्मी क्षय का उपयोग "घड़ी" के रूप में किया जा सकता है क्योंकि यह भौतिक (जैसे तापमान) और रासायनिक (जैसे पानी की मात्रा) स्थितियों से स्वतंत्र है। 5730 वर्षों में नमूने में निहित 14C का आधा हिस्सा नष्ट हो जाता है।
इसलिए, यदि आप मृत्यु के समय 14C:12C का अनुपात जानते हैं और आज का अनुपात जानते हैं, तो आप गणना कर सकते हैं कितना समय बीत चुका है। दुर्भाग्य से, उन्हें पहचानना इतना आसान नहीं है।
रेडियोकार्बन विश्लेषण: त्रुटि का मार्जिन
वायुमंडल में 14C की मात्रा, इसलिए पौधों और जानवरों में, हमेशा स्थिर नहीं रहा है। उदाहरण के लिए, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पृथ्वी पर कितनी कॉस्मिक किरणें पहुँचती हैं। यह सौर गतिविधि और हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करता है।
सौभाग्य से, अन्य तरीकों से दिनांकित नमूनों में इन उतार-चढ़ावों को मापना संभव है। आप पेड़ों के वार्षिक छल्ले और उनकी सामग्री में बदलाव की गणना कर सकते हैंरेडियोकार्बन। इस डेटा से, "अंशांकन वक्र" का निर्माण किया जा सकता है।
वर्तमान में इसके विस्तार और सुधार का काम चल रहा है। 2008 में, 26,000 वर्ष तक के केवल रेडियोकार्बन तिथियों को अंशांकित किया जा सकता था। आज वक्र को बढ़ाकर 50,000 वर्ष कर दिया गया है।
क्या मापा जा सकता है?
इस पद्धति से सभी सामग्रियों को दिनांकित नहीं किया जा सकता है। अधिकांश, यदि सभी नहीं, तो कार्बनिक यौगिक रेडियोकार्बन डेटिंग की अनुमति देते हैं। कुछ अकार्बनिक पदार्थ, जैसे शेल के अर्गोनाइट घटक, भी दिनांकित हो सकते हैं, क्योंकि कार्बन-14 का उपयोग खनिज के निर्माण में किया गया था।
विधि की स्थापना के बाद से दिनांकित सामग्री में लकड़ी का कोयला, लकड़ी, टहनियाँ, बीज, हड्डियाँ, खोल, चमड़ा, पीट, गाद, मिट्टी, बाल, मिट्टी के बर्तन, पराग, दीवार पेंटिंग, मूंगा, रक्त अवशेष शामिल हैं।, कपड़ा, कागज, चर्मपत्र, राल और पानी।
किसी धातु का रेडियोकार्बन विश्लेषण संभव नहीं है यदि उसमें कार्बन-14 न हो। अपवाद लोहे के उत्पाद हैं, जो कोयले का उपयोग करके बनाए जाते हैं।
दोहरी गिनती
इस जटिलता के कारण रेडियोकार्बन तिथियां दो प्रकार से प्रस्तुत की जाती हैं। 1950 (BP) से पहले के वर्षों में अनलिब्रेटेड माप दिए गए हैं। कैलिब्रेटेड तिथियां बीसी के रूप में भी प्रस्तुत की जाती हैं। ई।, और उसके बाद, साथ ही साथ calBP इकाई का उपयोग करना (वर्तमान तक कैलिब्रेटेड, 1950 से पहले)। यह नमूने की वास्तविक उम्र का "सर्वश्रेष्ठ अनुमान" है, लेकिन यह आवश्यक है कि पर वापस जाने में सक्षम होपुराने डेटा और उन्हें कैलिब्रेट करें क्योंकि नए अध्ययन कैलिब्रेशन वक्र को अपडेट करते रहते हैं।
मात्रा और गुणवत्ता
दूसरी कठिनाई 14С का बेहद कम प्रसार है। आज के वातावरण में केवल 0.0000000001% कार्बन 14C है, जिससे इसे मापना अविश्वसनीय रूप से कठिन है और प्रदूषण के प्रति बेहद संवेदनशील है।
शुरुआती वर्षों में, क्षय उत्पादों के रेडियोकार्बन विश्लेषण के लिए विशाल नमूनों की आवश्यकता थी (जैसे, आधा मानव फीमर)। कई प्रयोगशालाएं अब एक्सेलेरेटर मास स्पेक्ट्रोमीटर (एएमएस) का उपयोग करती हैं, जो विभिन्न आइसोटोप की उपस्थिति का पता लगा सकती हैं और माप सकती हैं, साथ ही व्यक्तिगत कार्बन -14 परमाणुओं की गणना भी कर सकती हैं।
इस विधि के लिए 1 ग्राम से कम हड्डी की आवश्यकता होती है, लेकिन कुछ देश एक या दो AMS से अधिक खर्च कर सकते हैं, जिसकी लागत $500,000 से अधिक है। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया के पास इनमें से केवल 2 उपकरण हैं जो रेडियोकार्बन डेटिंग में सक्षम हैं, और वे विकासशील देशों की पहुंच से बाहर हैं।
स्वच्छता सटीकता की कुंजी है
इसके अलावा, नमूनों को चिपकने वाले और मिट्टी से कार्बन संदूषण से सावधानीपूर्वक साफ किया जाना चाहिए। यह बहुत पुरानी सामग्री के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। अगर 50,000 साल पुराने नमूने में एक तत्व का 1% आधुनिक प्रदूषक से आता है, तो यह 40,000 साल पुराना होगा।
इस कारण से, शोधकर्ता लगातार नए विकास कर रहे हैंसामग्री की कुशल सफाई के लिए तरीके। रेडियोकार्बन विश्लेषण जो परिणाम देता है उस पर उनका महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है। सक्रिय कार्बन एबीओएक्स-एससी के साथ सफाई की एक नई विधि के विकास के साथ विधि की सटीकता में काफी वृद्धि हुई है। इसने संभव बनाया, उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया में पहले लोगों के आगमन की तारीख को 10 हजार से अधिक वर्षों तक स्थगित करना।
रेडियोकार्बन विश्लेषण: आलोचना
बाइबल में वर्णित पृथ्वी की शुरुआत के 10 हजार से अधिक वर्ष बीत चुके हैं, यह साबित करने की विधि की रचनावादियों द्वारा बार-बार आलोचना की गई है। उदाहरण के लिए, उनका तर्क है कि 50,000 वर्षों के भीतर नमूने कार्बन-14 से मुक्त होने चाहिए, लेकिन कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस, जिसे लाखों वर्ष पुराना माना जाता है, में इस आइसोटोप की मापनीय मात्रा होती है, जिसकी पुष्टि रेडियोकार्बन डेटिंग से होती है। इस मामले में माप त्रुटि पृष्ठभूमि विकिरण से अधिक है, जिसे प्रयोगशाला में समाप्त नहीं किया जा सकता है। यानी जिस नमूने में एक भी रेडियोधर्मी कार्बन परमाणु नहीं है, वह 50 हजार साल की तारीख दिखाएगा। हालाँकि, यह तथ्य वस्तुओं की डेटिंग पर सवाल नहीं उठाता है, और इससे भी अधिक यह संकेत नहीं देता है कि तेल, कोयला और प्राकृतिक गैस इस उम्र से कम हैं।
इसके अलावा, रचनाकार रेडियोकार्बन डेटिंग में कुछ विषमताओं पर ध्यान देते हैं। उदाहरण के लिए, मीठे पानी के मोलस्क की डेटिंग ने उनकी उम्र 2,000 वर्ष से अधिक निर्धारित की है, जो उनकी राय में, इस पद्धति को बदनाम करता है। वास्तव में, यह पाया गया है कि शेलफिश अपना अधिकांश कार्बन चूना पत्थर और ह्यूमस से प्राप्त करती है, जो 14C में बहुत कम है, क्योंकि ये खनिज बहुत पुराने हैं और इनकी पहुंच नहीं हैवायु कार्बन। रेडियोकार्बन विश्लेषण, जिसकी सटीकता पर इस मामले में सवाल उठाया जा सकता है, अन्यथा सत्य है। उदाहरण के लिए, लकड़ी को यह समस्या नहीं होती है, क्योंकि पौधों को कार्बन सीधे हवा से मिलता है, जिसमें 14C.
की पूरी खुराक होती है।
विधि के विरुद्ध एक और तर्क यह है कि पेड़ एक वर्ष में एक से अधिक वलय बना सकते हैं। यह सच है, लेकिन अधिक बार ऐसा होता है कि वे विकास के छल्ले बिल्कुल नहीं बनाते हैं। ब्रिसलकोन पाइन, जिसमें से अधिकांश माप आधारित होते हैं, में इसकी वास्तविक उम्र की तुलना में 5% कम छल्ले होते हैं।
तारीख सेट करना
रेडियोकार्बन विश्लेषण न केवल एक तरीका है, बल्कि हमारे अतीत और वर्तमान में रोमांचक खोज है। विधि ने पुरातत्वविदों को लिखित अभिलेखों या सिक्कों की आवश्यकता के बिना कालानुक्रमिक क्रम में खोजों को व्यवस्थित करने की अनुमति दी।
19वीं और 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, अविश्वसनीय रूप से धैर्यवान और सावधान पुरातत्वविदों ने आकार और पैटर्न में समानता की तलाश में विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों से मिट्टी के बर्तनों और पत्थर के औजारों को जोड़ा। फिर, इस विचार का उपयोग करते हुए कि वस्तु शैलियाँ विकसित हुईं और समय के साथ और अधिक जटिल होती गईं, वे उन्हें क्रम में रख सके।
इस प्रकार, ग्रीस में बड़े गुंबददार मकबरे (जिसे थोलोस के नाम से जाना जाता है) को स्कॉटिश द्वीप माशोवे पर समान संरचनाओं का अग्रदूत माना जाता था। इसने इस विचार का समर्थन किया कि ग्रीस और रोम की शास्त्रीय सभ्यताएं सभी नवाचारों के केंद्र में थीं।
हालांकि, मेंरेडियोकार्बन विश्लेषण के परिणामस्वरूप, यह पता चला कि स्कॉटिश कब्रें ग्रीक लोगों की तुलना में हजारों साल पुरानी थीं। उत्तरी बर्बर लोग शास्त्रीय संरचनाओं के समान जटिल संरचनाओं को डिजाइन करने में सक्षम थे।
अन्य उल्लेखनीय परियोजनाओं में मध्ययुगीन काल के लिए ट्यूरिन के कफन का असाइनमेंट, मसीह के समय के लिए मृत सागर स्क्रॉल की डेटिंग, और 38,000 कैलबीपी पर चौवेट गुफा में चित्रों का कुछ विवादास्पद अवधिकरण था। लगभग 32,000 बीपी), उम्मीद से हजारों साल पहले।
रेडियोकार्बन विश्लेषण का उपयोग मैमथ के विलुप्त होने के समय को निर्धारित करने के लिए भी किया गया है और इस बहस में योगदान दिया है कि आधुनिक मानव और निएंडरथल मिले या नहीं।
आइसोटोप 14С न केवल उम्र निर्धारित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। रेडियोकार्बन विश्लेषण की विधि हमें समुद्र के संचलन का अध्ययन करने और पूरे शरीर में दवाओं की गति का पता लगाने की अनुमति देती है, लेकिन यह एक अन्य लेख का विषय है।
