Beta 연구소의 방사성 탄소 연대측정 실험실

  • Beta 연구소의 고위 임원들과 실험실 매니저들은 방사성 탄소 연대측정 분야에 상당히 많은 경험을 보유하고 있습니다.
  • 적당한 방사성 탄소 연대 측정 방법의 선택에 있어서 샘플 크기가 중요합니다.

Beta 연구소는 1979년 이래로 방사성 탄소 연대 측정 서비스 업체 중에서 선두 주자입니다. 각각의 분석에서 고객의 요구와 관심에 지속적인 정확성과 주의력을 기울어 왔습니다. 경쟁 업체라 할 수 있는 저렴한 비용의 대학 연구실보다 Beta 연구소가 내세울 수 있는 가장 커다란 장점은 바로 빠른 결과 보고 시간 입니다. – 14 영업일 이내.

Beta 연구소의 핵심 사업은 지질학적, 수문학적, 고고학적 재료들의 방사성 탄소 연대측정 서비스를 제공하는 것 입니다. 또한 ASTM D6866, EN 15440, CEN/TS 16137, CEN 16640의 기준에 따라 바이오 매스 제품들, 바이오 연료, 연소 배출 가스의 방사성 탄소 함유량을 측정합니다. Beta 연구소의 주 고객은 대부분 대학교, 정부 기관, 환경 관련 기업들 입니다.

Beta연구소의 임원들과 실험실 매니저들

Beta Radiocarbon Lab

Murry Tamers 박사 (미국 예일 대학) (파리 소르본 대학)와 Jerry Stipp 박사 (호주 국립 대학)가 1979년에 Beta 연구소를 설립했습니다. 이들은 1959년 이후 방사성 탄소 연대측정 방법론의 발전에 중요한 역할을 하였으며 방사성 탄소 연대측정, 지질 연대학과 수문학에 관해 100편 이상의 논문을 발표했습니다. 정해진 시간 안에 정확한 방사성 탄소 연대 측정 결과를 꾸준히 제공할 수 있는 전문적인 방사성 탄소 연대 측정 실험실의 필요성에 따라 Beta 연구소를 만들었습니다.

오늘날 Beta 연구소는 Darden Hood씨가 회장으로, Murry Tamers 박사가 의장으로 이끌고 있습니다. Hood 회장은 1980년에 지질 연대학자로서 Beta 연구소에 합류했습니다. 각각 1981년과 1985년에 Beta 연구소에 합류한 Ronald Hatfield와 Chris Patrick 전무가 실험실을 운영하고 있습니다. 이들 모두 방사성 연대 측정 분야에서 광범위한 경험을 가진 이들로서 전문 기술자 팀을 감독하여 최상의 품질 관리 유지에 책임지고 있습니다.

AMS 방사성 탄소 연대측정

가속 질량 분석기(AMS)는 탄소 연대 측정을 하기 위해 특별히 고안된 최신 기술의 기기입니다. 현재 Beta 연구소는 여러 대의 가속 질량 분석기를 가지고 있어서 하루에 25개에서 30개의 샘플을 분석할 수 있습니다. 각 기기는 두 개의 SNICS (Source of Negative Ions by Cesium Sputtering) 이온 발생기를 가지고 있어서 가속 질량 분석기에서 SNICS의 고장으로 인해 기기가 멈추는 것에 항상 대비하고 있습니다. 또한 여분의 부품들을 항상 보유하고 있어서 고장에 대비하고 있으며, 특히 쉽게 고장이 나거나 수리하는데 시간이 많이 걸리는 부품들을 항상 지속적으로 다량 보유하고 있습니다.

상대적 측정 결과와 가정에 기대지 않고 정확한 전체 분별 수정을 하기 위해 기기 내에서 탄소13과 탄소12의 연속 투입으로 탄소13/탄소13 비율을 측정합니다. (일부 낙후된 기기에 한해서) 탄소14, 탄소13, 탄소 12의 연속 투입으로 탄소14/탄소12 비율, 탄소14/탄소12 비율을 같이 사용하여 연대 측정 계산을 할 수 있습니다. 탄소14/탄소12, 탄소14/탄소12, 탄소13/탄소12 비율을 동시에 축적하게 되면 지속적으로 품질 관리를 할 수 있습니다. 이렇게 각각 비율을 계산하면 3개의 각기 다른 측정 값으로 분석 중 동위 원소 진로가 안정하다는 것을 보여줍니다.

가속 질량 분석기에서 탄소13/탄소12 비율을 측정 (가장 정확한 일반 방사성 탄소 연대/pMC을 알기 위한 전체 분별에 대한 보정)에 더해서, 샘플의 탄소13/탄소12 비율을 동위원소 비율 질량 분석기 (isotope ratio mass spectrometer)에서 분석합니다. Beta 연구소는 연구소 자체에 2대의 Thermo-Finnegan Delta Plus Isotope Ratio Mass Spectrometers가 있어서 각 기계가 하루에 70개의 샘플을 측정할 수 있습니다. 두 대의 기기가 실험실에 있어서 한 대가 고장이 나서 기기가 멈춰서도 걱정이 없습니다.

결과를 산출하기 전에 각 샘플에 대해서 여러 기기로 실험합니다. 음극 전류, 추출 전류, 세슘 포커스 전류, 탄소-14/탄소-12의 고 에너지, 탄소-14/탄소-13 비율의 고 에너지, 탄소-13/ 탄소-12 비율의 저 에너지, 탄소-12 전류의 저 에너지, 탄소13/탄소-12 전류의 저 에너지, 통과된 탄소-14의 숫자 등이 포함되어 있습니다. 이런 실험들에 통과가 되면, 미지 물질에 대한 현재 값의 분별을 계산하기 위해 현재의 표준인 옥살 산끼리의 비율과 옥살 산 내부의 비율을 사용합니다.

샘플 휠 사이의 오염을 없애기 위해 작동 시작과 끝에 최소한 2번 기초 물질을 측정합니다. 미지 샘플의 측정 결과의 정확성을 위해 6개의 현대 기준 물질 측정을 하며, 4개에서 5개의 연대가 알려진 품질 관리 기준 물질 측정을 합니다.

탄소 안정 동위 원소 비율 측정

탄소13/탄소12 비율을 측정하게 되면, 현대의 기준 물질과 비교하여 각 샘플에서 동위 원소의 분별 정도에 따라 (추가나 감소) 측정한 탄소14의 연대를 보정할 수 있습니다. 만약에 측정하지 않으며, 연대 측정 계산에서 한가지를 가정해야 합니다.

동일 물체일 경우에 이 추정 값은 측정 값과 거의 유사합니다. 하지만 C3 (전형적인 경재 나무)와 C4 (예로 옥수수) 경로 식물과 CAMS 경로 식물 (예로 유카)이 섞여있을 지도 모르는 식물 샘플에 대해서는 이 추정 값은 굉장히 중요합니다. 만약에 이 측정을 하지 않으면 정확성에서 250년의 오차가 생길 수 있습니다. 또한 뼈 샘플의 경우 연대 측정 분석을 위해 추출한 단백질의 순수 정도를 제공해 줄 수 있기 때문에 중요합니다.