C14-Crash

zusammen:
    1) Neben dem normalen Kohlenstoff C12 müsse ein gewisser (vermutlich
    unglaublich geringer und möglicherweise nie nachweisbarer) Anteil des
    atmosphärischen Kohlendioxids radioaktives C14 enthalten.
    2) In allen lebenden Organismen, deren Stoffwechsel atmosphärisches Koh-
    lendioxid miteinbezieht, sollte dieselbe C14-Konzentration bestehen.
    3) Da C14 radioaktiv ist und zerfällt, müßte in Überresten toter Organismen
    weniger C14 vorhanden als in noch lebenden Organismen und zwar um so
    weniger je älter die Überreste sind.
    Somit sollte sich auf Basis des Zerfallsgesetzes für radioaktive Elemente das
    Alter der jeweiligen Probe aus der Höhe der verbliebenen Radioaktivität er-
    rechnen lassen. Libby formulierte seinerzeit drei Voraussetzungen, deren Er-
    füllung ihm für das ordentliche Funktionieren dieser »C14-Methode« unab-
    dingbar erschien:
    1) Radioaktives C14 muß in der Atmosphäre ständig und gleichförmig er-
    zeugt werden.
    2) Die Atmosphäre muß sich immer relativ schnell und zugleich weltweit
    durchmischt haben, so daß überall auf der Erde seit Zehntausenden von
    Jahren gleichförmige Bedingungen herrschen.
    3) C14 muß eine Halbwertszeit von deutlich höher als 1.000 Jahren aufwei-
    sen, damit sich auch in allen anderen Kohlenstoffreservoiren – Ozeanen,
    Humus etc. – ein allseits gleichförmiges Niveau der C14-Konzentration
    einstellt.
    Aus diesen Voraussetzungen leitete Libby ein Szenario ab, welches das allge-
    meine Verständnis der von ihm technisch realisierten C14-Methode bis heute
    bestimmen sollte:
    1. Grundsätzliches – eine Einführung zum Gebrauch
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    ! Während des Stoffwechsels zu Lebzeiten stellt jeder Organismus ein Ab-
    bild der Isotopenzusammensetzung der Atmosphäre dar. Damit spiegelt er
    insbesondere das atmosphärische Gemisch der natürlich vorkommenden
    Isotope des Kohlenstoffs – C12, C13 und C14 – wieder.
    ! Beendet ein Organismus infolge Todes seinen Stoffwechsel mit der Au-
    ßenwelt, so tauscht er auch keine Kohlenstoffatome mehr aus. Während
    die C14-Konzentration in der Außenwelt allzeit konstant bleibt, nimmt sie
    nun innerhalb des toten Organismus exponentiell nach den Gesetzen des
    radioaktiven Zerfalls ab.
    ! Je länger es also her ist, daß ein Organismus seinen Stoffwechsel beendet
    hat, desto geringer muß der Anteil der C14-Atome im Verhältnis zu der
    Menge unverändert gebliebener C12-Atome sein.
    ! Das Ausmaß der Abnahme dieses Verhältnisses kann direkt nach dem Ge-
    setz des radioaktiven Zerfalls in die Zeit umgerechnet werden, die seit
    dem Ende seines Stoffwechsels mit der Außenwelt verstrichen ist.
    ! Der Zeitpunkt, an dem der Stoffwechsel einer Probe endete, kann also er-
    rechnet werden (Bild 1.2 ), wenn
    1. die C14-Radioaktivität in der Probe sowie
    2. die heute herrschende C14-Radioaktivität in der Atmosphäre gemes-
    sen wurde und
    3. die Halbwertszeit von C14 bekannt ist.
    1.3 Wesentliche Voraussetzungen für die C14-Methode ...
    Dieses bestechend einfache Szenario bedurfte Libbys anfänglicher Meinung
    nach der strikten Gültigkeit folgender 5 Annahmen:
    1) Meßbarkeit gegenüber der Hintergrundstrahlung: Die zu messende C14-
    Strahlung muß sich deutlich von der kosmischen und terrestrischen Hin-
    tergrundstrahlung abheben, um eine bestimmte Meß- und damit Altersbe-
    stimmungsgenauigkeit zu erhalten.
    2) Abschottung gegen Kontamination: Die untersuchte Probe darf während
    der Zeit der Lagerung zwischen ihrem Absterben und der aktuellen Unter-
    suchung keinerlei Kohlenstoffaustausch gehabt haben, also nicht durch
    Fremdkohlenstoff mit abweichender Isotopenzusammensetzung »vergif-
    tet« worden sein.
    3) Räumliche Invarianz durch sofortige Verteilung in der Atmosphäre (das
    »Simultanitätsprinzip«): In allen gleichzeitig an verschiedenen Orten le-

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    C14-Crash
    1.2 Das Fundamentalprinzip: ein Sonderfall der Chronologie der
    C14-Konzentration der Atmosphäre
    Das Fundamentalprinzip sagt die zeitliche Konstanz und die globale Gleichförmig-
    keit der C14-Konzentration in der Atmosphäre voraus. Damit ist automatisch
    die Kenntnis der C14-Konzentration gegeben – die sog. »Startaktivität« –, mit
    der eine beliebige Probe in der Vergangenheit ihren Stoffwechsel beendet hat. In
    diesem Fall kann die Zeit, die seit dem Ende des Stoffwechsels der Probe bis zur
    Messung verstrichen ist, unmittelbar aus der gemessenen Restaktivität auf der
    Basis des Gesetzes für den radioaktiven Zerfall errechnet