Rez@ee
22nd December 2010, 07:40 AM
ميدانيم براي تعيين عمر آثار باستاني , فسيلها و حتي سن سنگها و صخره ها از ويژگي خاص مواد راديو اكتيو يعني نيمه عمر اين مواد استفاده مي شود .اغلب دانش اموزان كنجكاوند بدانند اين روش عمر سنجي به چه طريق انجام مي شود. كه در اين مقاله سعي شده به طور خلاصه به اين پرسش پاسخ داده شود
عمر سنجي با مواد راديو اكتيو را به سه دسته مي توان تقسيم كرد
1- عمر سنجي با كربن 14
ايزوتوپ كربن 14 در ميان هسته هاي پرتو زاي طبيعي منحصر به فرد است , زيرا نيمه عمر آن 5730 سال است كه در مقايسه با سن بر آورد شده ي زمين ( حدود 4 ميليارد سال ) خيلي كوتاه است . به ازاي هر اتم كربن 14 حدود 1011 × 6/7 اتم كربن معمولي در جو وجود دارد. وجود اين ايزوتوپ بر اساس مكانيسمي است كه در جوّ فوقاني زمين اتفاق مي افتد . در انجا نوترونهايي كه توسط پرتوهاي كيهاني به وجود امده اند با نيتروژن بر هم كنش مي يابند , آنگاه كربن 14 با گسيل بتا وا مي پاشد. غلظت كربن 14 در موجودات زنده _ حيات جانوري و گياهي _كه كربن را يا مستقيماً از طريق فتو سنتز از co2 جوّ , يا غير مستقيم از طريق مصرف هيدراتهاي كربن و ساير مولكولهاي آلي مي گيرند كه از طريق فتوسنتز توليد شده اند, با غلظت آن در جو يعني يك قسمت در 1011 × 6/7 يكسان است . ولي وقتي يك موجود زنده ميميرد , كزبن 14 محتواي آن وا مي پاشد و جاي آن گرفته نمي شود.در نتيجه با اندازه گيري غلظت نسبي كربن 14 در ماده ي مرده ي با منشا آلي , ميتوان زماني را كه آن موجود اخذ co2 جوي را متوقف كرده است تعيين كرد .
2-گرما لياني
اگر يك نمونه كوچك از سفال باستاني را به صورت پودر در آوريم و آنگاه تا حدود 500 درجه ي سانتيگراد گرمش كنيم , علاوه بر تابش جسم سياه , مقدار كمي هم نور كه به سهولت قابل اندازه گيري است , از آن گسيل مي شود. اگر همين نمونه را مجدداًگرم كنيم , فقط تابش جسم سياه مشاهده مي شود. نور اضافي كه در خلال گرم كردن اوليه مشاهده مي شود گرمالياني ناميده مي شود.اين نور از حالتهاي بر انگيخته ي با عمر خيلي طولاني در بعضي از كانيهاي خاك رس تابش مي شود.
وقتي خاك رس را گرم مي كنيم بعضي از كانيهاي خاك رس با جذب انرژي از واپاشي ناخالصيهاي پرتو زا نظير اورانيم , توريم و پتاسيم 40 در سفاليا احتمالاً از خاك اطراف , بر انگيخته مي شوند . اين حالتهاي بر انگيخته با عمر خيلي طولاني با گسيل نور به حالت پايه وا مي پاشندكه نور حاصل را گرمالياني مي گوييم .
در مقياسهاي زماني باستانشناسي , اكتيويته ي ناخالصيهاي پرتو زا عملاً ثابت است , در نتيجه تراكم مراكز گرمالياني بر انگيخته در يك تكه سفال به نوع گل رس سفال و زماني كه از آخرين گر م كردن سفال گذشته است بستگي دارد.بنابر اين عمر سفال در سه مر حله تعيين مي شود.اول غلظت كانونهاي گرماليان فعال شده ي موجود درسفال با اندازه گيري نور سنجي حساس و گر مايش مهار شده دقيق تعيين مي شود ثانياً حساسيت گرمالياني نمونه گل رس سفال نيز تعيين مي شود و در مر حله ي آخر غلظت منابع پرتو زاي موجود در سفال با روشهاي حساس تعيين شده و با توجه به نيمه عمر آنها عمر سفال تعيين مي شود.
3- عمر سنجي به روش اورانيم 238 و سرب 206
سرب طبيعي چهار ايزوتوپ داردكه عبارتند از سرب 204 و 206 و 207 و 208 اين چهار ايزوتوپ جز سرب 204 جملگي محصولات نهايي واپاشي ايزوتوپ اورانيم يا توريم اند . اگر نمونه اي از يك سنگ يا صخره كه هم حاوي اورانيم و هم شامل سرب است ايزوتوپ سرب 204 نداشته باشد , به احتمال قريب به يقين سرب موجود در آن نمونه حاصل واپاشي اورانيم و توريمي است كه در ابتداي تشكيلش وجود داشته است و اينكه در آن زمان زمين شناختي دور , اين صخره كلاً فاقد هر سربي بوده است. بنابر اين نسبت اورانيم 238 به سرب 206 و نسبت توريم 232 به سرب 208 معياري از عمر زمين شناختي صخره به شمار مي آيد.
عمر سنجي با مواد راديو اكتيو را به سه دسته مي توان تقسيم كرد
1- عمر سنجي با كربن 14
ايزوتوپ كربن 14 در ميان هسته هاي پرتو زاي طبيعي منحصر به فرد است , زيرا نيمه عمر آن 5730 سال است كه در مقايسه با سن بر آورد شده ي زمين ( حدود 4 ميليارد سال ) خيلي كوتاه است . به ازاي هر اتم كربن 14 حدود 1011 × 6/7 اتم كربن معمولي در جو وجود دارد. وجود اين ايزوتوپ بر اساس مكانيسمي است كه در جوّ فوقاني زمين اتفاق مي افتد . در انجا نوترونهايي كه توسط پرتوهاي كيهاني به وجود امده اند با نيتروژن بر هم كنش مي يابند , آنگاه كربن 14 با گسيل بتا وا مي پاشد. غلظت كربن 14 در موجودات زنده _ حيات جانوري و گياهي _كه كربن را يا مستقيماً از طريق فتو سنتز از co2 جوّ , يا غير مستقيم از طريق مصرف هيدراتهاي كربن و ساير مولكولهاي آلي مي گيرند كه از طريق فتوسنتز توليد شده اند, با غلظت آن در جو يعني يك قسمت در 1011 × 6/7 يكسان است . ولي وقتي يك موجود زنده ميميرد , كزبن 14 محتواي آن وا مي پاشد و جاي آن گرفته نمي شود.در نتيجه با اندازه گيري غلظت نسبي كربن 14 در ماده ي مرده ي با منشا آلي , ميتوان زماني را كه آن موجود اخذ co2 جوي را متوقف كرده است تعيين كرد .
2-گرما لياني
اگر يك نمونه كوچك از سفال باستاني را به صورت پودر در آوريم و آنگاه تا حدود 500 درجه ي سانتيگراد گرمش كنيم , علاوه بر تابش جسم سياه , مقدار كمي هم نور كه به سهولت قابل اندازه گيري است , از آن گسيل مي شود. اگر همين نمونه را مجدداًگرم كنيم , فقط تابش جسم سياه مشاهده مي شود. نور اضافي كه در خلال گرم كردن اوليه مشاهده مي شود گرمالياني ناميده مي شود.اين نور از حالتهاي بر انگيخته ي با عمر خيلي طولاني در بعضي از كانيهاي خاك رس تابش مي شود.
وقتي خاك رس را گرم مي كنيم بعضي از كانيهاي خاك رس با جذب انرژي از واپاشي ناخالصيهاي پرتو زا نظير اورانيم , توريم و پتاسيم 40 در سفاليا احتمالاً از خاك اطراف , بر انگيخته مي شوند . اين حالتهاي بر انگيخته با عمر خيلي طولاني با گسيل نور به حالت پايه وا مي پاشندكه نور حاصل را گرمالياني مي گوييم .
در مقياسهاي زماني باستانشناسي , اكتيويته ي ناخالصيهاي پرتو زا عملاً ثابت است , در نتيجه تراكم مراكز گرمالياني بر انگيخته در يك تكه سفال به نوع گل رس سفال و زماني كه از آخرين گر م كردن سفال گذشته است بستگي دارد.بنابر اين عمر سفال در سه مر حله تعيين مي شود.اول غلظت كانونهاي گرماليان فعال شده ي موجود درسفال با اندازه گيري نور سنجي حساس و گر مايش مهار شده دقيق تعيين مي شود ثانياً حساسيت گرمالياني نمونه گل رس سفال نيز تعيين مي شود و در مر حله ي آخر غلظت منابع پرتو زاي موجود در سفال با روشهاي حساس تعيين شده و با توجه به نيمه عمر آنها عمر سفال تعيين مي شود.
3- عمر سنجي به روش اورانيم 238 و سرب 206
سرب طبيعي چهار ايزوتوپ داردكه عبارتند از سرب 204 و 206 و 207 و 208 اين چهار ايزوتوپ جز سرب 204 جملگي محصولات نهايي واپاشي ايزوتوپ اورانيم يا توريم اند . اگر نمونه اي از يك سنگ يا صخره كه هم حاوي اورانيم و هم شامل سرب است ايزوتوپ سرب 204 نداشته باشد , به احتمال قريب به يقين سرب موجود در آن نمونه حاصل واپاشي اورانيم و توريمي است كه در ابتداي تشكيلش وجود داشته است و اينكه در آن زمان زمين شناختي دور , اين صخره كلاً فاقد هر سربي بوده است. بنابر اين نسبت اورانيم 238 به سرب 206 و نسبت توريم 232 به سرب 208 معياري از عمر زمين شناختي صخره به شمار مي آيد.