ENDÜSTRİYEL TESTLER

Karbon-14 İle Yaş Testi

Çoğu zaman bir tarihi binanın yaşı veya arkeolojik kazıda ele geçen tahtadan yapılmış bir aletin kaç yıllık olduğu ya da bulunan bir mumyanın kaç yaşında olduğu konusunda haberler duyulur. Bunların, örneğin iki bin veya beş bin yaşında olduğu iddia edilir. Bilim adamları ve arkeologlar bu tür yaş hesaplamalarında karbon-14 yöntemini kullanmaktadır. Bu yöntem ile bulunan veya araştırılan bir nesnenin ortalama elli bin yıla kadar yaşları tespit edilmektedir. Bu yöntem aynı zamanda yakın geçmişte kullanılmış, insanlara ait bir kemik, kıyafet, tahta ve bitki lifleri gibi nesnelerin yaşları belirlenmektedir.
Atmosferik olarak dünyayı sarmalayan atmosfere her gün birçok kozmik ışın girmektedir. Örneğin bir insan, bir saat içinde yaklaşık yarım milyon kozmik ışın çarpmasına maruz kalmaktadır. Kozmik ışınlar esas olarak atmosferde çarpışan atomlar ile oluşmaktadır. Bu çarpışmalar, enerjik nötronlarda nitrojen atomları ile olmaktadır. Nötron çarpışması sırasında bir nitrojen-14 atomu (7 proton ve 7 nötron), bir karbon-14 atomuna (6 proton ve 8 nötron) ve bir hidrojen atomuna (1 proton ve 0 nötron) dönüşmektedir. Karbon-14 atomu, yarıömrü ortalama 5700 yıl olan radyoaktif bir atomdur.
Kozmik ışınlarla meydana gelen bu karbon-14 atomları, oksijen ile birleşerek karbondioksiti oluşturmaktadır. Karbondioksit ise bilindiği gibi bitkiler tarafından fotosentez yoluyla bitki liflerine geçmektedir. İnsanlar ve hayvanlar bu bitkileri tükettikleri zaman karbon-14 atomu insanlara ve hayvanlara geçmiş olmaktadır.
Herhangi bir zamanda, canlıların vücudunda bulunan karbon-14 atomlarının havada bulunan karbon-12 atomlarına oranı sabittir ve canlılar aynı miktarda karbon-14 atomu taşımaktadır. Ancak canlılar öldüğü anda vücuda yeni karbon-14 girişi durmaktadır. Bu durumda ölüm anında karbon-12 atomlarının karbon-14 atomlarına oranı her canlı için aynıdır, ancak ölüm ile birlikte karbon-14 atomları bozunmaya başlamaktadır. Bu nedenle yaşı araştırılan nesnedeki karbon-12 miktarı sabit kalırken karbon-14 miktarı giderek azalmaktadır. Örnekteki karbon-12 atomlarının karbon-14 atomlarına oranına bakılarak ve bu oran canlı bir organizma ile karşılaştırılarak örnek nesnenin yaşı çok hassas bir şekilde tespit edilebilmektedir. Belli formüller yardımı ile, örneğin bir nesnede, canlı bir örnekle kıyaslandığı zaman yüzde 10 oranında karbon-14 içeriyorsa, bu nesnenin yaşı 18,940 olarak hesaplanır.
Yukarıda da değinildiği gibi karbon-14 atomlarının yarıömrü 5700 yıldır ve bu yöntem ile yaklaşık 60 bin yıla kadar yaş hesaplamaları güvenli sonuç vermektedir. Ancak karbon-14 dışında potasyum, uranyum ve toryum gibi başka radyoaktif elementler de bu amaçla kullanılmaktadır. Bunun gibi farklı radyo izotoplar kullanılarak biyolojik ve jeolojik nesnelerin yaşları belirlense de gelecekte bu yöntemlerin sağlıklı sonuç vermesi şüpheli görülmektedir. Özellikle 1940’lı yıllardan itibaren kullanılan nükleer bombalar, nükleer reaktörler ve nükleer denemeler bu konuda endişe yaratmaktadır.
Karbon-14 veya radyokarbon tekniği olarak isimlendirilen bu yöntem 1949 yılında Amerikalı kimyacı Libby tarafından bulunmuştur ve bu buluş kendisine Nobel ödülü kazandırmıştır. Bu şekilde tarih öncesi zamanlar ile ilgili çalışmalarda büyük gelişme kaydedilmiş ve dünyanın yaşı yeniden hesaplanmıştır. Bu yöntem ile Afrika’da ve Rusya’da bulunan tarih öncesi yerleşim yerlerinin yaşı 50 bin olarak hesaplanmıştır. Filistin’de bulunan Eriha şehrinin yaşı ise 11 bin yıl olarak hesaplanmıştır. Bu buluş ile birlikte arkeologlar ve paleontologlar daha doğru sonuçlar elde etmişlerdir.
Bugün akredite olmuş birçok laboratuvarda karbon-14 yöntemi ile yaş testleri yapılmaktadır. Bu testlerde başvurulan başlıca standart şudur:
TS EN 16640 Biyolojik esaslı ürünler - Biyolojik esaslı karbon içeriği - Radyokarbon yöntemi kullanılarak biyolojik esaslı karbon içeriğinin tayini