NEDEN C-14 ? Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını önemi açıktır.
Download ReportTranscript NEDEN C-14 ? Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını önemi açıktır.
Slide 1
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 2
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 3
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 4
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 5
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 6
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 7
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 8
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 9
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 10
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 11
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 12
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 13
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 14
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 15
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 16
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 17
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 18
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 19
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 20
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 21
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 22
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 23
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 24
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 25
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 26
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 27
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 28
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 29
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 30
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 31
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 32
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 33
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 34
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 35
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 36
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 37
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 2
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 3
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 4
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 5
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 6
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 7
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 8
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 9
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 10
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 11
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 12
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 13
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 14
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 15
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 16
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 17
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 18
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 19
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 20
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 21
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 22
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 23
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 24
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 25
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 26
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 27
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 28
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 29
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 30
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 31
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 32
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 33
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 34
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 35
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 36
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.
Slide 37
NEDEN C-14 ?
Pek çok uygarlığın kurulup yıkıldığı Anadolu için çeşitli
tarihleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kullanılmasını
önemi açıktır. Özellikle son yıllarda güvenilirliği artan
ve tüm dünyada yaygın olarak uygulanan
“RADYOKARBON”
tarihlemesi diğerlerinden bağımsız, mutlak bir tarihleme
yöntemi olarak yurdumuzun mutlak kronolojisinin tarih
öncesi çağlara uzatılmasına olanak verir.
ATOM ÇEKİRDEĞİ
Çekirdek esasen atomun
çok küçük bir hacmini kaplar,
bu hacmi futbol sahasının
ortasında duran bir topa benzetebiliriz.
Ancak, çekirdekte meydana gelen reaksiyonlar,diğer kimyasal
reaksiyonlara göre milyonlarca kat daha fazla enerji verir.
RADYOAKTİFLİK
Bazı maddelerin kendilerinden bozunarak daha küçük
parçalara ayrılması ve bu ayrılma sırasında ortama ışın
vermesi olayına "radyoaktiflik" denir.
İki çeşit radyoaktivite vardır
Doğal radyoaktivite
1.Alfa
2-Beta
3-Pozitron
4-Gama
5-Nötron
6-Elektron yakalama
Yapay radyoaktivite
C14 NEDEN RADYOAKTİFTİR ?
Atom numarası 83’ten büyük olan bütün atomlar radyoaktiftir.
Fakat C14 bu elementler arasına girmez.Bu durumu kararlılık
kuşağı ile açıklayabiliriz.
Nötron/Proton>1 ya da Nötron/Proton<1 olan atomlarda
radyoaktiflik gözlenir.
C için Nötron/Proton=8/6>1 olduğu için radyoaktiftir.
YARILANMA SÜRESİ
Yarılanma süresi radyoaktif bir elementin başlangıçtaki
miktarının yarıya düşmesi için geçen zamandır.
Yarılanma süresi sonunda kalan madde miktarı m;
m=M/ 2n
M:Başlangıçtaki madde miktarı
n:Yarılanma süresi
C14’ün yarılanma süresi 5730
yıl olarak bulunmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri kabaca iki bölümde incelemek
mümkündür.Bunlardan birincisi ;.radyoaktif yöntemler,ikincisi
ise;radyoaktif olmayan fakat başka periyodik veya sürekli değişimlere
dayanan yöntemlerdir.
Radyoaktif yöntemler
I.Radyoakti parçalanmaya dayanan yöntemler
1. Radyokarbon(C-14)
2. Potasyum Argon (K/ Ar )
3. Argon-Argon ( 40Ar / 39Ar )
4. U,Th,Pb metodu
5. Fizyon izleri
RADYOKARBON TARİHLENDİRMESİ
1949 yılında
ilk kez C14
hakkındaki
tarihlendirme
yöntemini
bulan
bu buluşu ile
Nobel barış
ödülü almıştır
İkinci Dünya Savaşı’nı tâkip eden yıllarda
(1949) Amerikalı kimyacı Willard Libby
kendisine Nobel ödülü kazandıran bir buluş
yaptı.
Bu, tarih öncesi zamanla ilgili çalışmalarda
dönüm noktası teşkil eden, fakat esas olarak
Dünyanın yaşı konusundaki bilgileri
altüst eden bir gelişmeydi
RADYOKARBON YÖNTEMİNİN KURAMI
Güneş ve yıldızlardan dünya atmosferine gelen kozmik ışınlar
atmosferin üst kısımlarında nötron oluşturmaktadırlar. Oluşan bu
kozmik ışın nötronları da atmosferi oluşturan gaz, atom ve
moleküller ile etkileşerek çeşitli çekirdek tepkimeleri verirler.
Bunların en önemlisi;
1
1
14
14
+
+
n
p
N
C
1
7
0
6
Böylece oluşan 14C kısa sürede oksijenle birleşerek
14CO e dönüşür ve atmosferdeki 12CO ve 13CO ile
2
2
2
karışır. Buradan da canlılara ve başta okyanuslar olmak
üzere tüm su14yığınlarına14geçer.014C bir yandan oluşurken
N + -1 b
C
7
6
diğer yandan b yayarak bozunmasını sürdürür.
STRATOSFER
14N
n,p
14C
O2
14CO
2
KARA BİYOSFERİ
solunum
TROPOSFER
CO2
fotosentez
bitkiler
bozunma
OKYANUS YÜZEYİ
H2CO3, HCO3-, CO3-
hayvanlar
CO3 tabakası
Bitkiler
DERİN OKYANUS
Çözünmüş ve asılı halde organik maddeler bozunma
Okyanus tortuları
kayalar
Hayvanlar
humus
Dünyadaki karbon; %98,89 12C, %1.11 13C ve yüzdeyle
ölçülemeyecek kadar az olan (1012 de bir atom) 14C ten
oluşmuştur.
Bir canlı organizma 12C ve 14C atomlarını sürekli olarak
bünyesine alır ve bunların oranı bellidir. Bitki ve hayvan
Öldüğünde dışardan karbon alışı durur. Karbon 12 miktarı
sabit kalırken, 14C miktarı radyoaktif bozunmaya uğradığından
azalır.
FOSİLLERDE YAŞ TAYİNİ
ÖRNEK ALINMASI VE HAZIRLANMASI
-Test için birkaç mg ya da mm’lik parça yeterlidir.
-örneğe organik ya da inorganik karbonlu madde bulaşmasını
önlemek gerekir.
-Örnek topraktan alınırken fazla toprak karıştırılmamalı ve nem
liyse kurutulmalıdır.
-Örneğin kaç metre derinden çıktığı ,yakınındaki bitki kökleri ,
Yer altı suyu , kalkerli kayaç,organik birikinti v.b. bulunup
bulunmadığı
-Toprağın PH’ı
-Örnek alüminyumla sarılıp ,plastik bir torbaya konulmalıdır.
-Hümik asit ve reçineleri uzaklaştırmak için 0,1 M sıcak NaOH
kullanılır.
-İnorganik karbonu uzaklaştırmak için de 2N sıcak HCl
çözeltisiyle örnek temizlenir.
YÖNTEMİN UYGULANMASI
Libby karbonu olduğu gibi özel bir Geiger sayıcısı ile saymıştı.
-1
14C
14N + b
6
7
Oluşan parçacığının dedektöre çarpması ile oluşan elektrik
akım pulslarını sayma ilkesine dayanır.
Bugün kullanılan yöntemler 14C’ün karbondioksit, metan ya da
asetilene dönüştürülerek kütle spektrometresi ile ölçülmesine
dayanır.
ÖRNEĞİN SAYILABİLİR DURUMA GETİRİLMESİ
Her iki yöntemde de yani Geiger sayacı ya da orantılı gaz
sayıcıları ile örnek yakılarak ya da hidrolizlenerek CO2 haline
getirilir. Sonraki tepkimeler aşağıdaki gibidir:
Li 2 C 2 (K atı) + 4 Li 2 O (katı)
2 C O 2 + 10 Li ( E rim iş)
Li 2 C 2 (K atı)+ 2 H 2 O
3 C 2 H 2 (gaz)
C 2 H 2 (gaz) + 2 L iO H (Ç özelti)
K atalizör
o
120 C
C 6 H 6 (sıvı)
KÜTLE SPEKTROMETRESİ
ve 14C içeren benzen, parçacık hızlandırıcıya gelir, buradan
hızlandırılmış parçacıklar manyetik alana gider. 14C ve 12C
içeren benzenlerin ağırlıkları farklı olduğu için farklı sapmalara
uğrar. Dedektör örnekteki sadece 14C atomlarını sayar.
12C
YAŞ HESABI
14C
içeren bir örneğin yaşı kütle spektrometresi ile tayin edilen
standartlara göre şöyle hesaplanır:
% 14C = [(Aör-0.95Astan)/0.95Astan]x1000
= [(Aör/0.95Astan)-1]x103
ve buradan yaş, T
T=1/d In 1/(1+ d 14Cx10-3)
RADYOKARBON DERİŞİMİNİ DEĞİŞTİREN ETKENLER
1-Doğal nedenli sapmalar
a)Kozmik ışın etkisi
b)Yerin manyetik alanı
c)Güneş lekesi aktiflikleri
d)İklim değişikleri
e)İzotop ayrımlanması
2-Yapay nedenli sapmalar
a)Fosil yakıt etkeni
b)Bomba etkeni
14C
izleme
1000
atmosfer
Dönüşüm zamanı
14C (‰)
800
600
400
200
0
-200
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Yıl
C(t) * R(p) = I * R(atm) + C(t-1) * R(p-1) - k * C(t-1) * R(p-1) - * C(t-1) * R(p-1)
TEŞEKKÜRLER
"Methuselah" was found to be 4,723 years old and
remains today the world's oldest known living
tree.
http://www.sonic.net/bristlecone/Schulman.html
Geiger Sayacı
Batık Gemi Müzesi : Girne Kalesinde sergilenen batık, günümüze kadar ele geçen gemi batıkları arasında
en eskisi olarak bilinmektedir. Akdeniz'de İskender'in ölümünden sonra kurulan Helenistik Krallıklara ait
donanma gemilerinin dolaştığı dönemlere aittir.
İlk olarak 1965 yılında bir sünger avcısı tarafından Girne kıyılarından 1.5 km açıkta, suyun 3 metre
derinliğinde farkedilmiş, Pennsylvania Üniversitesi tarafından çıkarılan bu batık bugün müzede ziyarete
açıktır. Bu müze Girne Kalesi'nin doğusunda bulunan Lüzinyan devri muhafız odalarının düzenlenmesi
sonucu 3 Mart 1976 tarihinde ziyarete açıldı.
Akdeniz'de seyretmiş olan bu yaşlı tekne M.Ö. 300 yıllarında açık denizde tutulduğu fırtına nedeniyle
batmıştır. Batıkta ele geçen badem kalıntılarına uygulanan karbon 14 testleri M.Ö. 288 tarihini vermiştir.
Geminin yapıldığı keresteye uygulanan karbon 14 testleri ise geminin M.Ö. 389 yılında yapıldığını, başka
bir deyişle battığı zaman 80'li yaşlarda olduğunu göstermektedir. Gemide bulunan eşyalar geminin bir ticaret
gemisi olduğu ve son seferinde dört kişilik bir mürettebatı olduğunu göstermektedir.