Karbon –14 Yöntemi İle Arkeolojide Yaş Tayini

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-09-2012

Tarihlendirme Willard Frank Libby,1908 yılında Colorado’da doğmuş,radyoaktif karbonla,yani karbon 14 ile tarihleme yöntemini geliştirerek 1960 Nobel Kimya Ödül’ü kazanmış olan bilim adamıdır

1933-1945 yılları arasında California Üniversitesi’nde fiziksel kimya dersleri verirken Manhattan Projesi’nde görev alarak atom bombasının yapımında en önemli aşama olan uranyum izotoplarının ayrılması yöntemini geliştirmiştir

1945 yılında Chicago Üniversitesi’ndeki Nükleer Araştırma Enstitüsü’nde çalışmaya başladı ve bu görevini 1959 yılına kadar sürdürdü

1980 yılında ölen Libby,1946 yılında hidrojenin en ağır izotopu olan trityumun, kozmik ışınların yardımıyla üretilebileceğini göstermişti

Libby,1947 yılında radyokarbonla tarihlendirme yöntemini geliştirmiş,kemiklerin ve diğer organik kalıntıların yaşını kesinlikle saptama fırsatını ilgili bilim adamlarına sunmuştu

*
Karbon 14 ile tarihlendirme yöntemi daha önce hiç uygulanmamıştı

O günlere kadar Mısır Medeniyeti’nin MÖ

3000 yıllarına denk gelen Birinci Hanedanlık döneminden daha eski olan kalıntılara güvenilir şekilde tarih verilemiyordu

Bu durumda son buz katmanlarının ne zaman çekildiğini bilmek olanaksızdı

Aynı şekilde Fransa’da bulunan Lascaux magaralarının duvarlarına çizilen resimlerin hangi tarihte yer aldığını kimse tam olarak söyleyemiyordu

Libby’in kuramı,tüm canlıların içlerinde karbon 14 izotopu taşıdıkları temelinden yola çıkıyordu

Canlılar öldüklerinde bu izotop,ölçülebilir hızla bozunmaya başlar

Karbon 14’ün yarı ömrü yaklaşık 5

600 yıldır

*
Yarı ömür,herhangi bir örneğin yarısının yok olması için gereken süredir

Bir yarı ömür içinde hangi yüzde 50’nin öleceği ve hangi yüzde 50’nin yaşayacağı konusunda atomların nasıl bir yol izlediği, istatistiksel bir olgudur

Yarı ömür,temel maddeler için geçerli olan,istatistiksel bir veri tablosudur

Yarı ömrü 30 saniye olan bir madde birimindeki her atom,tam tamına 30,60 ya da 90 saniye için var olacak anlamına gelmez

Yani,her atomun,kendisi için öngörülen bir düzenli süre için varlığını sürdüreceği demek değildir

Aslında her atom,30’un katlarıyla ilgisi olmayan ve tamamen rastgele uzunlukta ömürlüdür

2 saniye sonra ölebileceği gibi yüzlerce yıl sonra da ölebilir

Bilebileceğimiz tek husus,incelediğimiz örneğin tümü için geçerli olan yok olma hızının,her 30 saniyede bir,atomların yarısını yok edecek biçimde süreceğidir

Bu,ortalama bir hızdır

*
Belli bir karbon örneğinin ne kadar bozunmuş olduğu hesaplanırsa,o örneği içeren cismin yaşı belirlenir

Ancak bu yöntem her zaman geçerli değildir

8 yarı ömür sonrasında geriye kalan,başlangıçtaki radyoaktif karbonun sadece 1/ 256’sı olur

Bu miktar,güvenilir bir ölçüm için çok azdır

Bu nedenle hemen hemen 40

000 yıldan yaşlı olmayan nesnelerde işe yarar

Libby’nin oluşturduğu tarihleme yöntemi yaygınlaşmaya başlamıştı ki bazı kusurlar taşıdığı anlaşıldı

Her şeyden önce formülün temel elemanlarından biri olan bozunma sabiti,normalin yüzde 3 kadar altındaydı

Ancak bu yanlışlık bilim dünyasına duyuruluncaya kadar dünyanın her tarafında binlerce ölçüm yapılmış bulunuyordu

Bu ölçümlerin her birinin teker teker düzeltilmesi belki daha da karmaşıklığa neden olabilirdi

Bu nedenle yanlış olan bozunma sabiti düzeltilmeden bırakıldı

Dolayısıyla bugün için radyokarbonla tarihlendirme yöntemiyle belirlenmiş olan her nesnenin yaşı,yüzde 3 oranında düşük bir rakamdır

Kısa bir süre sonra bir sorun daha farkedildi

Karbon 14 örneklerine başka kaynaklardan,örnekle beraber fark edilmeden katılan maddelerin de etkili olduğu anlaşıldı

En sık rastlanan hata,örnekle beraber toplanan minik bir parça ottan bulaşan karbondu

Yaşları 20

000 yıldan fazla olmayan örnekler için bu olay pek önemli değildi

Ama daha yaşlı örnekler için ciddi sorundur

Çünkü bu yaşlı örneklerde,artakalan çok az sayıda atomun sayımı yapılmaktadır

Genç örneklerde bu durum bin lira parayı sayarken bir liralık hata gibidir

Yaşlı örneklerde ise,iki lirayı sayarken,hatalı sayılan bir liranın önemi kadardır

*
Diğer taraftan, Libby’nin oluşturduğu tarihleme yöntemi,karbon 14’ün atmosferde bulunan miktarının ve canlılar tarafından emilme hızının tarih boyunca aynı kaldığı varsayımına dayanıyordu

Oysa atmosferik karbon 14 miktarı,Yerküre manyetizmasının kozmik ışınları saptırmadaki başarı ya da başarısızlığına bağlı olarak değişkenlik gösterir

Bu başarı ya da başarısızlık zaman içinde değişkendir

Şu halde bazı karbon 14 tarihlendirmeleri daha da kuşkuludur

İnsanoğlunun Amerika kıtasına ilk ayak basışlarına yakın zamanlar en kuşkulu tarihler arasındadır

Bir diğer gelişme ile birlikte tarihlendirme sonuçları, akla gelmeyen dış faktörler nedeniyle iyice gözden düştü

Özellikle kemikleri teste tabi tutulan canlıların beslenme alışkanlıkları test sonuçlarını etkiliyordu

Frenginin Yenidünya’dan mı yoksa Eskidünya’dan mı ortaya çıktığı konusundaki tartışma son darbeyi vurdu

İngiltere’nin kuzeyinde çalışan arkeologlar,bir manastır mezarlığında yatan keşişlerin frengili olduklarını bulguladılar

İlk başlarda bu keşişlerin hastalığa Amerika’nın keşfinden önce yakalandıkları sonucuna varılmıştı

Ama bir süre sonra yapılan araştırmalarla çok fazla balık yedikleri anlaşıldı

Balık ağırlıklı beslenme,kemiklerin, olduğundan fazla yaşlı görünmesine sebep olabilirdi

Gerçi keşişler gerçekten frengili idiler,ama bu hastalığa nasıl ve ne zaman yakalanmışlardı?

09-09-2012	#2
Prof. Dr. Sinsi	Karbon –14 Yöntemi İle Arkeolojide Yaş Tayini Tarihlendirme Willard Frank Libby,1908 yılında Colorado’da doğmuş,radyoaktif karbonla,yani karbon 14 ile tarihleme yöntemini geliştirerek 1960 Nobel Kimya Ödül’ü kazanmış olan bilim adamıdır1933-1945 yılları arasında California Üniversitesi’nde fiziksel kimya dersleri verirken Manhattan Projesi’nde görev alarak atom bombasının yapımında en önemli aşama olan uranyum izotoplarının ayrılması yöntemini geliştirmiştir1945 yılında Chicago Üniversitesi’ndeki Nükleer Araştırma Enstitüsü’nde çalışmaya başladı ve bu görevini 1959 yılına kadar sürdürdü1980 yılında ölen Libby,1946 yılında hidrojenin en ağır izotopu olan trityumun, kozmik ışınların yardımıyla üretilebileceğini göstermişti Libby,1947 yılında radyokarbonla tarihlendirme yöntemini geliştirmiş,kemiklerin ve diğer organik kalıntıların yaşını kesinlikle saptama fırsatını ilgili bilim adamlarına sunmuştu * Karbon 14 ile tarihlendirme yöntemi daha önce hiç uygulanmamıştıO günlere kadar Mısır Medeniyeti’nin MÖ3000 yıllarına denk gelen Birinci Hanedanlık döneminden daha eski olan kalıntılara güvenilir şekilde tarih verilemiyorduBu durumda son buz katmanlarının ne zaman çekildiğini bilmek olanaksızdı Aynı şekilde Fransa’da bulunan Lascaux magaralarının duvarlarına çizilen resimlerin hangi tarihte yer aldığını kimse tam olarak söyleyemiyordu Libby’in kuramı,tüm canlıların içlerinde karbon 14 izotopu taşıdıkları temelinden yola çıkıyorduCanlılar öldüklerinde bu izotop,ölçülebilir hızla bozunmaya başlar Karbon 14’ün yarı ömrü yaklaşık 5600 yıldır * Yarı ömür,herhangi bir örneğin yarısının yok olması için gereken süredirBir yarı ömür içinde hangi yüzde 50’nin öleceği ve hangi yüzde 50’nin yaşayacağı konusunda atomların nasıl bir yol izlediği, istatistiksel bir olgudurYarı ömür,temel maddeler için geçerli olan,istatistiksel bir veri tablosudurYarı ömrü 30 saniye olan bir madde birimindeki her atom,tam tamına 30,60 ya da 90 saniye için var olacak anlamına gelmezYani,her atomun,kendisi için öngörülen bir düzenli süre için varlığını sürdüreceği demek değildirAslında her atom,30’un katlarıyla ilgisi olmayan ve tamamen rastgele uzunlukta ömürlüdür2 saniye sonra ölebileceği gibi yüzlerce yıl sonra da ölebilirBilebileceğimiz tek husus,incelediğimiz örneğin tümü için geçerli olan yok olma hızının,her 30 saniyede bir,atomların yarısını yok edecek biçimde süreceğidirBu,ortalama bir hızdır * Belli bir karbon örneğinin ne kadar bozunmuş olduğu hesaplanırsa,o örneği içeren cismin yaşı belirlenirAncak bu yöntem her zaman geçerli değildir8 yarı ömür sonrasında geriye kalan,başlangıçtaki radyoaktif karbonun sadece 1/ 256’sı olurBu miktar,güvenilir bir ölçüm için çok azdırBu nedenle hemen hemen 40000 yıldan yaşlı olmayan nesnelerde işe yarar Libby’nin oluşturduğu tarihleme yöntemi yaygınlaşmaya başlamıştı ki bazı kusurlar taşıdığı anlaşıldıHer şeyden önce formülün temel elemanlarından biri olan bozunma sabiti,normalin yüzde 3 kadar altındaydıAncak bu yanlışlık bilim dünyasına duyuruluncaya kadar dünyanın her tarafında binlerce ölçüm yapılmış bulunuyorduBu ölçümlerin her birinin teker teker düzeltilmesi belki daha da karmaşıklığa neden olabilirdiBu nedenle yanlış olan bozunma sabiti düzeltilmeden bırakıldıDolayısıyla bugün için radyokarbonla tarihlendirme yöntemiyle belirlenmiş olan her nesnenin yaşı,yüzde 3 oranında düşük bir rakamdır Kısa bir süre sonra bir sorun daha farkedildi Karbon 14 örneklerine başka kaynaklardan,örnekle beraber fark edilmeden katılan maddelerin de etkili olduğu anlaşıldıEn sık rastlanan hata,örnekle beraber toplanan minik bir parça ottan bulaşan karbonduYaşları 20000 yıldan fazla olmayan örnekler için bu olay pek önemli değildiAma daha yaşlı örnekler için ciddi sorundurÇünkü bu yaşlı örneklerde,artakalan çok az sayıda atomun sayımı yapılmaktadır Genç örneklerde bu durum bin lira parayı sayarken bir liralık hata gibidirYaşlı örneklerde ise,iki lirayı sayarken,hatalı sayılan bir liranın önemi kadardır * Diğer taraftan, Libby’nin oluşturduğu tarihleme yöntemi,karbon 14’ün atmosferde bulunan miktarının ve canlılar tarafından emilme hızının tarih boyunca aynı kaldığı varsayımına dayanıyorduOysa atmosferik karbon 14 miktarı,Yerküre manyetizmasının kozmik ışınları saptırmadaki başarı ya da başarısızlığına bağlı olarak değişkenlik gösterirBu başarı ya da başarısızlık zaman içinde değişkendirŞu halde bazı karbon 14 tarihlendirmeleri daha da kuşkuludurİnsanoğlunun Amerika kıtasına ilk ayak basışlarına yakın zamanlar en kuşkulu tarihler arasındadır Bir diğer gelişme ile birlikte tarihlendirme sonuçları, akla gelmeyen dış faktörler nedeniyle iyice gözden düştüÖzellikle kemikleri teste tabi tutulan canlıların beslenme alışkanlıkları test sonuçlarını etkiliyorduFrenginin Yenidünya’dan mı yoksa Eskidünya’dan mı ortaya çıktığı konusundaki tartışma son darbeyi vurduİngiltere’nin kuzeyinde çalışan arkeologlar,bir manastır mezarlığında yatan keşişlerin frengili olduklarını bulguladılarİlk başlarda bu keşişlerin hastalığa Amerika’nın keşfinden önce yakalandıkları sonucuna varılmıştıAma bir süre sonra yapılan araştırmalarla çok fazla balık yedikleri anlaşıldıBalık ağırlıklı beslenme,kemiklerin, olduğundan fazla yaşlı görünmesine sebep olabilirdiGerçi keşişler gerçekten frengili idiler,ama bu hastalığa nasıl ve ne zaman yakalanmışlardı?