radiocarbon dating shells

Deniz Kabukluları, Mercan ve CaCO3’ün Radyokarbon Yaş Tayini

Tavsiye edilen numune miktarı (daha az numuneler AMS için mümkün olabilir – lütfen bizimle iletişime geçiniz)
5-100 mg (AMS), 50-100 gram (RadiometricPLUS)
Tavsiye Edilen Paketleme
Ağzı kilitli plastik poşet (numunenin taşıma sırasında zarar görmesini engellemek için önce Aluminyum folyoya sarılmasını öneriyoruz)
Mümkün olan tüm koşullarda, numunelerinizi zarfa koyup göndermek yerine; numunelerin fiziksel bütünlüğünü taşıma işlemi sırasında bozmamak için küçük kutulara koyarak göndermenizi öneriyoruz.
Lütfen, Delta+R / Delta–R (Yerel Rezervuar Düzeltmesi) bilgisini, numunenin alındığı noktaya uygun olarak seçip, takvim kalibrasyonunda kullanılmak üzere gönderiniz.

Bilgilendirme – Ödenen analiz ücreti, izotop oranı kütle spektrometresi- IRMS ile yapılan d13C ve d18O ölçümleri, kalite güvence raporları, mümkün olduğunda yapılan takvim kalibrasyonu ve sonuçlara, analiz sürecine ve bekleyen numunenin durumuna 7/24 online erişimi içermektedir.

Ön İşlem – Numunelere uygulanan ön işlemler , yaş tayini analizinin sonuçlarına doğrudan etkide bulunurlar, o yüzden uygunana işlemler hakkında bilgi sahibi olmanız, sonuçları yorumlamanız adına önemlidir. Ön işlemler uygulanmadan önce görüşmek ya da uygulandıktan sonra size yapılan işlemleri anlatmamızı isterseniz, lütfen bizimle iletişime geçiniz.

Mercanların ön işlemleri – AMS ile yaş tayini için ön işlem sonrası en az 3 mg mercan gereklidir. Mümkün olan durumlarda, ön işlemleri daha sağlıklı yapabilmek ve gerektiğinde tekrarlayabilmek için 50 ile 100 mg arası numune göndermenizi tavsiye ediyoruz. Bu işlemlerin herhangi bir ücreti bulunmamaktadır. Deniz kabuklularının çoğu, mercanlar ve diğer karbonatlı malzemelerin dış yüzeyinin yarısı asitle kaldırılır. Bunun temel nedeni, ikincil karbonat içeriğinden bağımsız çalışabilmeyi sağlamaktır. Atılan miktar, toplam ağırlığın %10 ile 30’u arasıdır ve bu ağırlık hesaba katılarak numune gönderimi yapılmalıdır.

Toz Halindeki Karbonatlar – Atmosferik karbondioksitle (CO2) olan etkileşim radyokarbon yaş tayini sonucunu etkilyebilir. Toz halindeki karbonatların yüzey alanları daha geniş olduğundan atmosferik CO2 ile etkileşimleri de daha fazla olacaktır. Malzemenin çok yaşlı olması durumunda (20 bin yaşından fazla) uzun dönemde gerçekleşen CO2 ile etkileşim yaşı bilinmeyen bir oranda genç çıkartmış olabilir.

Toz halinde karbonat almanız gerektiğinde eğer matkap kullanıyorsanız, özellikle yaşı çok yaşlı olan (20 bin yaşından daha yaşlı) numuneler için delme işlemini Azot ya da Argon gibi bir soygazın varlığında yapmalısınız. Numune 20 bin yaşı civarı kadar yaşlı değilse, herhangi bir soygaz kullanmaya gerek yoktur. Alınan numune hemen tüp içine yerleştirilerek, atmosferle olan etkileşimi kesilmelidir. vakit kaybetmeden laboratuvara gönderilmelidir. Bu tür numuneler bir süre bekletilebilse de, uzun süreli tutulmaları tavsiye edilmez.

Raporlama – Sonuçlar, Geleneksel Radyokarbon Yaşı, modern karbon yüzdesi (pMC), ayrıştırılmış modern (fM), Delta-14C (D14C) veya Δ14C olarak isteğe bağlı olarak hazırlanabilir.

Kabuklular sıklıkla AMS (Hızlandırılmış Kütle Spektroskopisi) için radyokarbon yaş tayinianalizine gönderilirler. Bu tür malzemelerin büyük bir kısmı ise, yumuşakçalardır.

Deniz kabuklularının radyokarbon yaş tayinleri çok da kolay değildir. Sonuçların hassasiyetine etki eden birçok faktör bulunmaktadır. Amerikalı fiziksel kimyacı Willard Libby, deniz kabuklularını radyokarbon yaş tayininin hesaplanmasında en etkisiz malzemeler olarak belirtmiştir.

Kabuklular illaki deniz kökenli olmak zorunda değildir. Nehir ağzından ya da nehirden de alınmış olabilirler. Deniz harici yerlerden alınan numunelerin kontaminasyonlu olma ihtimali çok daha yüksektir. O yüzden mutlaka numunenin nereden alındığı belirtilmelidir.

Kabuklular, kabuklarının oluşumu sırasında biyosferden karbon alabilirler. Bilimsel araştırmalara göre, kabuklular organik karbonlarını deniz ya da kara canlılarından, inorganik karbonlarını ise okyanus suyu bikarbonatı, atmosferik karbondioksit ya da tatlı su bikarbonatından alabilirler.

Kabuk yapıları karmaşık bir protein olan conchiolin’dan oluşurlar. Bu protein, kalsiyum karbonat kristallerinin organik matriksin içinde birikmesiyle oluşur. Bu protein, kabuğun çok küçük bir yüzdesini oluşturur o yüzden, yaş tayininde inorganik kısım kullanılır.

İnorganik olmasına rağmen, karbonat yaş tayininde kullanılır çünkü, oluşumu sırasında biyosferden karbon-14 almıştır. Kabuklarda bulunan karbonat, genellikle aragonit minerali şeklinde olup bazı istiridye ya da yumuşakçalarda kalsitle beraberde görülebilir. Karbonatın yaş tayininde kullanılmasında bazı problemlerle karşılaşılabilir. Bunlar, kolay çözünmesi veya kimyasal olarak çevreyle olan etkileşimidir. Bir kabuklu, toprak asitleriyle karbon değişimi yaptığında, kabuğun karbon-14 oranı ve radyokarbon yaşı etkilenir. Karbon değişimi genellikle kabuğun dış yüzeyini etkiler.

Kabuğun dış yüzeyinde başlayarak görülebilecek, yeniden kristallenme ise aragonitin kalsite dönüşümü ve sonuç olarak karbon-14 oranın değişimiyle sonuçlanır. Yeniden kristallenme genellikle, kabuğun dış yüzeyinin genç kalsitle etkileşime girmesiyle başlar.

Kabukluların radyokarbon yaş tayinlerine etkide bulunan iki önemli kaynak vardır. Bunlar, deniz etkisi ve sert su etkisidir. Bu kaynakların yaş üzerindeki etkilerinden dolayı, bulunan yaşlarda düzeltmeler yapılmalıdır.

Deniz etkisi, yüzeyde bulunan su ile derinlerde bulunan suyun çok yavaş karışmasından kaynaklanmaktadır. Karbon değişimi, karbondioksit üzerinden biyosfer ile atmosfer arasında hızlıca olurken, atmosfer ile denizler arasında bu işlem daha yavaştır.

Atmosfer ile okyanusların yüzey katmanlarındaki suların karbondioksit dengesi de hızlı bir şekilde olmaktadır. Ancak, yüzeydeki bu suyun sahip olduğu karbondioksitin okyanusların dibindeki karbondioksitle olan karışımı o kadar uzun sürmektedir ki, üst katmandaki karbonlar aşağıya inene kadar radyoaktif bozunma başlamış olmaktadır. Yapılan çalışmalar, atmosferde karbon-14 atomlarının kalma süresinin 6 ile 10 yıl arasında olduğunu gösterirken, okyanuslarda karbon-14 ler binlerce yıl boyunca kalabilirler.

Yukarı yönlü olan akıntılar da radyokarbonlu içeriğin seyrelmesine neden olmaktadır. Yukarı yönlü akıntılar, denizlerin bazı bölgelerinde görülürken, özellikle ekvator civarında daha yaygındır. Bu yukarı yönlü hareketin başlıca nedeni ise Alizelerdir. Kıyı bölgesinin şekli, yerel iklim ve rüzgarlar ve okyanus tabanının topografisi de yukarı yönlü su hareketine etki eder. Yavaş karışım ve yukarı yönlü taban suyu hareketi, atmosferle olan radyokarbon yaşı farkını özellikle üst seviyeler için değiştirmektedir.

Tatlı sulardan alınan kabuklular, deniz etkisine maruz kalmamış olabilirler ancak onlarda sert su etkisi dediğimiz, sonsuz yaşta kabul edilen, kalsiyum karbonatlı yapıların çözülmesiyle ortaya çıkan kalsiyum iyonlarıyla kontamine olmuş olabilirler. Sert su etkisi, doğrudan kalsiyum iyonlarının yoğunluğuna bağlıdır da denilemez. Karbon-14 atomlarının azlığı da bir etken olabilir. Bu etkinin sonucunda, numuneler olduğundan daha yaşlı çıkabilirler. Çünkü, kireç taşı ya da marn gibi yapılardan çözünen yaşlı CaCO3, tatlı suya karışır ve akıntılarla su içinde serbest halde dolaşır. Bunun test etmenin bir yolu da o bölgede yaşayan canlılardan numune alarak onların yaşını bulmaktadır. Böylece, sonuçların ne yöne kayma yaptığı tespit edilebilir. Çıkacak olan yaş farkı, birkaç yüzyıl kadar büyük dahi olabilir. Tabii ki bunun nedenlerini tespit etmek pek mümkün değildir.

Sert su aynı zamanda nehir ağzı gibi karbonat yönünden zengin tatlı su kaynaklarında bulunan deniz kabuklularını da etkileyebilir. Karasal kabuklular (örneğin, salyangoz) karbonat yönünden zengin yerlerde beslenmesi durumunda yine sert su etkisine maruz kalabilir.

Yaş farkının nereden ve ne yönde etkili olabileceği hakkında yorum yapabilmek adına AMS laboratuvarları rezervuar etkisini hakkında bilgilendirilmelidirler. AMS laboratuvarları, rezervuar etkisini gözlemleyebilmek için radyokarbon yaşının değişmemiş olduğundan emin olmalıdırlar. Bunun içinde yapılması gereken, nükleer silah denemelerinden önceki döneme ait 1950 ve 1960’lardan kalma numunelerin yaşı belli olan numunelerle karşılaştırılmasıdır.

Delta±R değeri sadece deniz karbonatları için kullanılır.

Deniz karbonatının yaşına bağlı olarak, otomatik olarak düzeltme sırasında yaş 200- ile 500-yıl arası değişir. Bu düzeltmede yaş daha genç çıkar. Bunun sebebi de, günümüz karbondioksitinin 200 ile 500 yıllık bir sürede ancak atmosferle okyanus arasında bir denge hali yakalayabilmesidir.

Sonuçlara en uygun takvim kalibrasyonun uygulanabilmesi için, lütfen numuneyi aldığınız yere en yakın olan noktanın Delta+R / Delta–R (bölgesel rezerv düzeltmesi) bilgilerini gönderiniz. Gönderilen değer, düzeltilmiş yaşa eklenir ya da ondan çıkartılır. Negatif Delta-R değerleri, bulunan yaşı daha yaşlı çıkaracaktır (tatlı su ve deniz suyunun karışması nedeniyle kaynaklanabilir).

Örnek bir rapor buradan görülebilir.

Hızlandırılmış kütle spektroskopisiyle yaş tayini yapılacak bir organizmanın analizinden önce, bu canlının hangi çevrede bulunduğu bilgisi, karbon alışverişinin hangi atmosferle yapıldığının bilinmesi adına önemlidir. AMS laboratuvarları kabukluların hangi tür kontaminasyona maruz kaldığını hakkında bilgilendirilmelidirler.

Kabuklunun karbon-14 miktarını değiştirebilecek tüm karbon içeren malzemeler kontaminasyona yol açabilirler. Kalsiyum karbonat, toprak hümik maddeleri ve toprak karbondioksiti, muhtemel kontaminantlardır. Kabuklular için en tehlikeli kontaminantlar, izotopik değişime ve yeniden kristallenmeye neden olabilenlerdir. AMS laboratuvarları, karbon-14 yaş tayininden önce çıkartılması mümkün olan tüm kontaminantları çıkartarak yanlış sonuç alınmasını önlemektedir.

Ön işlem olarak, asitle dağlama alkali ile temizleme ya da hiç ön işlem uygulanmaması mümkündür.

Genellikle, laboratuvara gönderilen numunelerin, dış yüzeyinin yarısı asitle kaldırılır. Bunun temel nedeni, ikincil karbonat içeriğinden bağımsız çalışabilmeyi sağlamaktır. Lütfen, numune gönderirken bu bilgiyi göz ardı etmeyiniz ve mümkünse daha büyük bir numune seçip onu gönderiniz. Yaşlarının aynı olduğunu düşündüğünüz birden fazla numuneyi topluca gönderebilirsiniz.

Karbon-14 yaş tayininden önce, kabuklulara uygulanan fiziksel ön işlemler sırasında görülebilen tüm kontaminasyon hiçbir kimyasal kullanılmadan, numunenin ağırlığını azaltacak şekilde çıkartılır.

AMS ile radyokarbon yaş tayininde kullanılmak üzere, aroganiti izole edebilmek için, kabuklunun en dış kısmı, matkap ve karborundum kağıdı ile çıkartılır. Yeniden kristallenmiş kalsit, beyaz renkli ve tebeşire benzer bir hal almıştır ve artık bir kontaminanttır ve çıkartılması gerekmektedir.

AMS analizi öncesi, ön işlemlerde daha fazla yüzeyden uygulama yapabilmek için kabuk numuneleri, havanda kırılır ve dövülür.

Kabuklunun dış kısmının birazı ve kalsitli yapıyı çıkartmak için genellikle hidroklorik asitli (HCI) seyrek çözelti ile, yıkama işlemi yapılarak kimyasal ön işlemler yapılır.

Çok küçük numuneler için, hiç asitli temizleme ya da çok az asitle temizleme yapılabilir. Delikli yüzeyler için ultrasonik temizleme işlemi de uygulanabilir.