radiougljično datiranje arheolozima pomaže odgovoriti na pitanje kada je organski materijal nastao. Metoda se temelji na prirodnom raspadu ugljika-14. Ona ne govori kada je izrađen svaki predmet, nego kada je organizam od kojega je predmet napravljen prestao razmjenjivati ugljik s okolišem.
Metoda je korisna zato što se može primijeniti na materijale organskog podrijetla, poput drva, kosti, sjemenki, kože i tekstila. Američki Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST) objašnjava da se postupak temelji na usporedbi preostalog ugljika-14 s drugim izotopima ugljika u uzorku.
Što se događa dok je organizam živ?
Ugljik-14 nastaje u gornjoj atmosferi pod utjecajem kozmičkog zračenja. Biljke ga preuzimaju iz zraka, a životinje ga dobivaju hranom. Dok je biljka ili životinja živa, omjer ugljika-14 i stabilnijih izotopa ugljika približno se obnavlja razmjenom s okolišem.
Nakon smrti ta razmjena prestaje. Ugljik-14 tada se radioaktivnim raspadom postupno pretvara u druge elemente. Brzina tog procesa poznata je: vrijeme poluraspada iznosi približno 5730 godina. To znači da nakon toliko vremena u uzorku ostane polovica početne količine ugljika-14, nakon još jednog takvog razdoblja četvrtina, i tako dalje.
Kako uzorak postaje datum?
U laboratoriju se uzorak najprije čisti kako bi se uklonile tvari koje bi mogle promijeniti rezultat. Zatim se mjeri količina preostalog ugljika-14, najčešće metodom akceleratorske masene spektrometrije. Dobiveni broj nije jednostavno očitanje kalendarske godine. Znanstvenici ga uspoređuju s kalibracijskim krivuljama izrađenima iz materijala čija je starost poznata, primjerice godova drveća.
Laboratorij za radiougljično datiranje Sveučilišta u Oxfordu naglašava da se rezultat obično navodi kao raspon godina, a ne kao jedna točka u vremenu. Razlog su prirodne promjene količine ugljika-14 u atmosferi, kao i statistička nesigurnost mjerenja. Kalibracija te promjene pretvara u datum koji se može uspoređivati s arheološkim slojevima i drugim nalazima.
Ne može se datirati baš svaki predmet
radiougljično datiranje primjereno je materijalima koji su nekad bili dio živog organizma. Kamen, keramika ili metal sami po sebi ne sadrže uporabljiv organski ugljik-14, pa se njihova starost procjenjuje drugim metodama. Kod kamenog oruđa može se datirati drveni ugljen iz istog sloja, ali takav rezultat govori o starosti tog ugljena, a ne nužno o trenutku kada je čovjek izradio oruđe.
Važan je i problem kontaminacije. Moderna vlakna, ljepilo, konzervatorski materijal ili tlo mogu u uzorak unijeti noviji ugljik i učiniti ga prividno mlađim. Zbog toga laboratoriji uzimaju male, pažljivo odabrane uzorke i rezultate uspoređuju s arheološkim kontekstom. Smithsonianov program Human Origins ističe da je najbolji zaključak onaj koji se podudara s više neovisnih dokaza.
Koliko daleko metoda može dosegnuti?
Metoda je najkorisnija za razdoblja stara nekoliko stotina do nekoliko desetaka tisuća godina. Što je uzorak stariji, u njemu ostaje manje ugljika-14, pa mjerenje postaje osjetljivije na najmanju pogrešku i onečišćenje. Kod vrlo starih nalaza istraživači zato kombiniraju radiougljične rezultate s drugim metodama, geološkim slojevima, povijesnim zapisima i tipologijom predmeta.
radiougljično datiranje nije mjerni instrument koji svakom nalazu daje jednu godinu. To je pažljivo kalibrirana procjena starosti organskog materijala, čiji smisao ovisi o kvaliteti uzorka i okolnostima u kojima je pronađen. Upravo zato datum postaje uvjerljiv tek kada se uklopi u širu sliku nalazišta.
Arheolozi laboratorijski rezultat ne čitaju odvojeno od nalazišta. Ako se datirani uzorak nalazi u sloju koji je poremećen, ili je predmet više puta premještan, brojke mogu opisivati povijest uzorka, a ne cijelog konteksta. Usporedba s drugim nalazima i ponovljena mjerenja pomažu razdvojiti stvarnu starost od mogućih pogrešaka.
