Основные положения
В природе углерод встречается в трех видах (нзываемых изотопами) с разными массами: 12, 13 и 14. Изотоп с массой 14 – 14С, или радиоуглерод, является радиоактивным. Он распадается с периодом полураспада 5730±40 лет. Радиоуглерод образуется в верхних слоях атмосферы из атомов азота под действием космического излучения.
Попадая в обменный резервуар Земли, радиоуглерод в процессе фотосинтеза включается в наземные пищевые цепи, и, таким образом, содержание 14С во всех живых организмах находится в равновесии с содержанием 14С в атмосфере. После смерти поступление радиоуглерода в организм прекращается, и с течением времени доля 14С в образце уменьшается по законам радиоактивного распада. Измеряя долю оставшегося в образце радиоуглерода можно определить его возраст. Для этого отношение 14С в датируемом образце к современному стандарту умножают на период полураспада:
При использовании жидкостных сцинтилляционных счетчиков счетным веществом чаще всего является бензол (С6Н6) из-за высокого содержания в его молекуле углерода (92%) и хороших сцинтилляционных свойств. При использовании AMS содержание радиоуглерода измеряют в графите. Поэтому углерод исследуемого образца должен быть преобразован в графит. Но в первую очередь образец подвергается химической обработке: выделяется датирующая фракция (например, коллаген из кости) и, что не менее важно, удаляется посторонний, загрязняющий образец углерод. Все методы, применяемые для этого в мировых и отечественных лабораториях, условно можно разделить на две группы:
A. Стандартизированные и применяемые в разных модификациях в лабораториях:
— «кислота/щелочь/кислота» (ABAmethods)– для угля, дерева, торфа, текстиля;
— «кислота/щелочь/кислота/экстракция целлюлозы» (ABOXmethods) –для сильно загрязненной или старой древесины.
— «кислотная отмывка» (AAAmethods) – для органических отложений, некоторых видов торфа, маленьких образцов древесины или древесного угля и некоторых других специфических образцов.
— «выделение коллагена: с участием щелочи» или «выделение коллагена: без щелочной обработки» –для кости и т.п.
B. Авторские методики:
— специальные методики для разных материалов, например — тонкая очистка сильнозагрязненных образцов, выделение датирующих фракций: почвы – отдельные пулы органического углерода, негидролизуемый остаток органического вещества (ОВ), гуминовые кислоты (ГК); микрофильтрация коллагена, отдельные аминокислоты из коллагена для АМС – датирования, обработка древесины для датирования отдельных древесных колец и т.д.
Более подробно с результатами работ по радиоуглеродному датированию можно познакомиться в издании Исторического музея Й. ван дер Плихт, Н.И. Шишлина, Э.П. Зазовская. РАДИОУГЛЕРРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ: Хронология археологических культур и резервуарный эффект. Труды ГИМ. Вып. 203. Москва. Палеограф. 2016.
В книге обсуждаются последние достижения в области радиоуглеродного датирования, использование калибровочных кривых, влияние резервуарного эффекта на 14С возраст образцов и особенности датирования различных углеродосодержащих материалов для построения календарных археологических хронологий. В качестве примеров рассматриваются результаты исследований российских и зарубежных ученых, посвященных радиоуглеродному датированию археологических культур Западной и Восточной Европы.
