Karbon tarihlemesi, arkeolojide ve jeolojide sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Arkeolojik kazılarda ele geçen ve karbon içeren her organik buluntu radyokarbon yöntemiyle tarihlenebilir. Bu yöntem, özellikle karbona dayalı ağaç halkaları, kemikler, kabuklar veya kömür gibi organik malzemelerin yaşını belirlemek için kullanılmaktadır. Bu yöntemi geliştiren Williard Libby, 1960 yılında Nobel Ödülü ile onurlandırılmıştır.

Karbonun İzotopları Nelerdir?

Karbonun üç çeşit izotopu vardır. Bunlar; karbon-12, karbon-13 ve karbon-14 tür. İzotoplar aynı elementin farklı sayıda nötron içeren atomlarıdır. Doğadaki karbon atomlarının yaklaşık %99’u karbon-12, yaklaşık %1’i karbon-13’tür. Doğadaki karbon-14 atomlarının sayısı ise karbon-12 atomlarınınkinin trilyonda biri kadardır. Karbonun bugüne kadarki en yaygın izotopu, altı protonuna ek olarak altı nötron içeren karbon-12'dir. Bir sonraki en ağır karbon izotopu olan karbon-13, yedi nötrona sahiptir. Hem 12 C hem de 13 C, zamanla başka formlara veya elementlere bozunmadıkları için kararlı izotoplar olarak adlandırılır. Nadir bulunan karbon-14 izotopunun çekirdeğinde sekiz nötron bulunur. 12 C ve 13 C'nin aksine bu izotop kararsız veya radyoaktiftir. Zamanla karbon-14 atomu kararlı bir ürüne bozunmaktadır. Doğada bulunan karbon izotopları arasında sadece karbon-14 atomları radyoaktif olduğu için bu izotopa radyokarbon da denir.

Karbon Tarihlemesi Nasıl Çalışır?

Karbon, canlı organizmaların temel yapı taşlarından biridir ve canlılar yaşadıkları sürece atmosferden karbon alırlar.

Gezegenimiz sürekli olarak güneşten gelen yüksek enerjili kozmik ışınlara maruz kalmaktadır. Bozunma tepkimesi sonucunda karbon-14 miktarı azalsa da kozmik ışınlar atmosferin üst katmanlarında yeni karbon-14 atomları(radyoaktif) üretmektedir. Radyoaktif karbon atomları, atmosferdeki oksijenle reaksiyona girerek radyoaktif karbondioksit üretecektir. Bu radyoaktif karbondioksit, bitkiler tarafından fotosentez sırasında atmosferden alınmaktadır. Bitkiler, içerisinde C-14'ü de barındıran bu karbondioksiti büyümeleri için kullanır ve hayvanlar tarafından yenildiklerinde, hayvanların dokularına ve sonrasında insanlar tarafından tüketildiğinde insan dokularına geçmektedir

Organizmalar karbon tüketirken aynı zamanda nefes verirken de karbonu dışarı atarlar. C-14 atomlarının üretilmesi ve tüketilmesi döngüsü, ortamdaki ve organizmadaki C-12 ve C-14 atomlarının miktarları değişse bile oranları aynı kalacak şekilde gerçekleşmektedir. Canlı bir organizma, çevrede bulunan C-14 ila C-12 atomlarının aynı oranını korur. Bir organizma öldüğünde karbon tüketmeyi bırakır. Artık C-14 radyoaktif olduğundan bozulmaya başlamaktadır. Böylece organizmadaki C-14 atomunun C-12 atomuna oranı azalmaktadır. Organizma ne kadar yaşlı olursa, C-14 o kadar fazla çürür, dolayısıyla oran o kadar küçük olur. Bu oran arkeologlar tarafından örneğin bir ağacın veya fosilin tarihlendirilmesinde kullanılır.