탄소연대측정방법에 의한 궁금증이에요
탄소연대측정방법은 어떤 원리로 하는 것인가요?
영화나 티비를 보면 탄소를 측정해서
대략적인 나이(?)를 알 수 있다고 하더라고요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 자연에서 탄소는 세 가지 동위원소 형태로 존재하는데, 그 중 약 99%로 압도적인 비율을 차지하는 탄소-12와 나머지의 대부분을 차지하는 탄소-13은 안정적인 동위원소이다. 하지만 다른 하나인 탄소-14는 약 5730년의 반감기를 지닌 방사성 원소이며, 탄소-14를 방사성 탄소(radiocarbon)라고 부른다. 이러한 방사성 탄소는 시간이 지나면서 질소로 붕괴되어 사라지겠지만, 사실 대기 내에서 우주선이 질소에 부딪히며 꾸준히 생겨나기 때문에, 실제로 탄소-14의 비율은 대체로 일정하게 유지되어 온 것으로 알려져 있다.
위의 이유로 인해서 광합성 등을 통해 대기와 탄소를 꾸준히 교환하는 유기물 내에 존재하는 탄소 중에서 탄소-14의 비율은 유기물이 살아있는 동안은 일정하게 유지된다. 하지만 유기물이 죽음으로 인해서 더 이상의 탄소 교환을 하지 않게 되면, 그 이후로는 안정적인 탄소의 수는 유지되지만 탄소-14는 방사성 붕괴를 거치면서 수가 감소하기 때문에 탄소 중에서 탄소-14가 차지하는 비율이 지속적으로 감소하게 된다. 이러한 사실을 이용하면, 포함되어 있는 탄소 중에서 탄소-14의 비율을 이용해 역으로 그 물체가 언제 죽었는지 역산할 수 있을 것이다.
출처 : 나무위키 - 방사성 탄소 연대측정 방법
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
방사성동위원소 연대측정법은 무겁고 불안정한 원소의 반감기를 이용하여 연대를 측정하는 방법입니다. 우리는 다양한 종류의 원소를 발견하였고, 이들의 특징을 탐구하였습니다. 그 특징 중 하나는 방사성 동위원소의 반감기 입니다. 즉, 반감기는 원소의 양이 반으로 줄어드는데 까지 걸리는 시간이며 방사성 동위원소의 수명이 있다는 것을 밝혔죠. 이 사실을 통해 연대 측정을 하는것입니다.
방사성 동위원소란 안정적인 원자(주기율표의 원자)내는 양성자, 중성자, 전자가 동일한 비율로 있지만, 이 안정적인 원자에 중성자가 더 붙어 불안정한 원소가 되는데 이를 의미합니다. 이 방사성 동위원소(모 원소, parent atoms)는 다른 불안정한 원소를 만들거나 안정적인 원소를 만들어내며 붕괴합니다. 이렇게 만들어진 원소를 딸 원소, 자 원소(daughter atoms)라고 합니다. 반감기는 초기에 모 원소의 수의 반이 줄어든 시간이며 이 때 딸 원소의 수는 모 원소의 붕괴된 양만큼 생성되는 것이죠.
(참고로, 중요한 부분은 알아 내고자 하는 연대(과거 의 그 시점)에서의 딸 원소의 양을 알고 있어야 정확한 연대 측정이 가능하다는점입니다. 이러한 점을 보정하는 방법이 아이소크론 연대측정 법으로 알려져있습니다.)
탄소연대(라디오카본 연대) 측정 방법은 지구의 고대 역사와 생물체의 시대를 추정하는 데 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 탄소-14(라디오카본)이라는 방사성 동위원소의 붕괴를 이용하여 시간의 경과에 따른 물질의 나이를 측정하는 원리로 작동합니다.
탄소-14은 자연계에 존재하는 방사성 동위원소로, 지구 대기에서 항상 생성되고 있습니다. 탄소-14은 고에너지의 자연적인 방사선에 의해 질량을 잃으면서 생성됩니다. 탄소-14은 대기 중의 진공광선(고에너지의 자외선과 감마선)과 충돌하여 질량 번호가 작은 중성자를 방출하고, 질량 번호가 하나 증가한 진자로 변하게 됩니다.
생물체들은 대기 중의 이산화탄소(CO2)를 흡수하여 생존하며, 이 과정에서 탄소-14도 함께 흡수됩니다. 따라서 생물체의 조직에는 탄소-14이 일정한 비율로 존재합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
탄소연대측정법은 생물체에 존재하는 탄소-14의 양을 측정하여 그 연대를 추정하는 방법입니다. 탄소-14는 우주선이 대기권에 충돌하여 생성되는 방사성 동위원소입니다. 생물체는 살아있는 동안 대기 중의 탄소-14를 흡수하고, 죽으면 더 이상 흡수하지 않습니다. 따라서 생물체가 죽은 후에는 탄소-14의 양이 점점 줄어듭니다. 탄소-14의 반감기는 약 5,730년입니다. 반감기란 방사성 동위원소의 양이 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간입니다. 따라서 탄소-14의 양을 측정하면 생물체가 죽은 후의 시간이 얼마인지 알 수 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
탄소 연대 측정은 과학적 기법을 사용하여 유기물(동식물, 나무 등)의 나이를 추정하는 방법입니다. 이 방법은 탄소-14라는 동위원소의 방사성 붕괴를 이용하며, 탄소-14의 반감기를 기반으로 합니다.
탄소-14는 대기 중의 일산화탄소와 상호작용하여 생성되며, 생물체들은 대기로부터 이 탄소-14를 흡수합니다. 생물체가 살아있는 동안에는 탄소-14와 탄소-12(안정 동위원소)를 일정한 비율로 유지합니다. 그러나 생물체가 죽으면 탄소-14의 붕괴로 인해 탄소-14의 비율이 감소하게 됩니다.