Radyokarbon Yaş Tayini ve Bomba Etkisi

  • Radyokarbon yaş tayiniyle ilgili en büyük varsayım, evrensel karbon-14 oranlarının hiç değişmediğinin kabul edilmesidir.
  • Nükleer silah denemeleri evrensel radyokarbon seviyesini arttırmıştır.
  • Bomba etkisi de denilen bu olay sırasında atmosfere yapay olarak normalden çok daha fazla miktarda karbon-14 salınmıştır.
  • Şu anda kullanılan referans standartı, bu olayın etkisini düzeltmeyi hedefler.
  • Nükleer silah denemeleri yasaklanmış olsa da, bomba etkisi halen devam etmektedir.
Carbon

Radyokarbon yaş tayini, herhangi bir andaki atmosferde bulunan karbon-14 oranına dair varsayımlara dayanmaktadır. Bir varsayım, karbon-14 oranın hiçbir olaydan etkilenmeden sabit kaldığını söyler. Diğeri ise, biyosfer iç dengesi nedeniyle her zaman aynı karbon-14 oranına sahiptir der.

Radyokarbonun evrensel karbon çevrimine girmesi, kozmik ışınların nötronlarla birleşmesi ve azot atomlarıyla tepkimeye girererk karbon-14 ü oluşturması şeklindedir. Oluşan bu karbon*14, oksijen ile tepkimeye girerek karbondioksiti oluşturur. Oluşan bu karbodioksit, karbon-12 ve karbon-13’ün oluşturduklarının aynısıdır. Bu tepkimeler ve değişimler, atmosfer ve biyosfer içinde bir denge kurulana kadar sürekli devam eder.

Radyokarbon yaş tayini bu teoriye göre kurulmuştur. Biyosfer dışı karbon-14 oluşumu düşünülmemiştir. Laboratuvarlar, elde ettikleri karbon-14 sayısını takvim yılına çevirerek kullanılabilir ve anlamlı bir yaş elde ederler.

Global Karbon 14 Oranını Etkileyen İnsan Aktiviteleri

İki önemli insan aktivitesi, atmosferdeki karbon-14 miktarını etkilemiştir. Bunlar, fosil yakıtların kullanılmaya başlanması ve nükleer silah denemeleridir.

Suess etkisi de denilen fosil yakıtların yakılmaya başlanmasıyla radyoakarbon oranları da değişmeye başlamıştır ve azalmıştır. Buna karşılık, bomba etkisi de denilen nükleer silah denemeler ise radyokarbon oranlarını değiştirmiş ve çok yüksek seviyelere çıkartmıştır.

Bomba Etkisi Nedir?

Nuclear Weapons

Bomba etkisi, nükleer denemeler nedeniyle atmosfere fazladan yüklenen yapay karbon-14 için kullanılır.

Nükleer silahların testi sırasında atmosfer normalden çok daha fazla karbon-14 üretmiştir. Atom bombalarının ortaya çıkardığı çok büyük termal nötron ışıması, atmosferdeki mevcut azot ile birleşip karbon-14’ü oluşturmuştur. Oluşan bu karbon-14’e bomb karbon ya da yapay radyokarbon denir.

Araştırmalara göre 1950 ve 1960 lı yıllarda yapılan bu testler atmosferdeki karbon-14 oranını iki katına çıkartmıştır.

Bomba Etkisinin Radyokarbon Yaş Tayinine Etkisi

Global radyokarbon oranlarındaki değişim, karbon-14 ölçümlerinin daha hassas ve güvenilir yapılabilmesi için bir standartın doğmasına neden olmuştur. Bunu için, bir referans malzeme bulunması gerekmekteydi. Ancak, bu organik maddenin nükleer testler sırasındaki bu fazla karbon-14’ten ya da fosil yakıtlardan hiç etkilenmemiş olması gerekmekteydi. Bu görev için seçilen malzeme U.S. National Bureau of Standards’ın stoklarındaki Oksalit asittir. Bu malzemenin karbon-14 oranı 1950li yıllardaki yani nükleer testlerden önceki yıllardaki oranlar aynı kabul edilmiştir.

Radyokarbonun Uzun Vadedeki Etkileri

Nükleer silah testlerinin yasaklanmasından sonra bile bomba etkisi devam etmiştir. Araştırmalara göre, nükleer testler sırasında üretilen fazla karbon-14 miktarı artık azalmıştır. 1990’lı yıllarda nükleer testlerden önceki dönemden sadece %20 oranında fazlalık göstermekteydi.

Bomba etkisi kısaca yapay olarak atmosfere karbon-14 atomu salınmasıdır. Bu testler sonrası oluşan fazlalık karbon-14 radyokarbon üzerine araştırmalar yapanlar için aslında bir pozitif katkıda bulunmuştur. Örneğin, araştırmalar sırasında, ağaç halkalarının birbirleriyle aslında karbon-14 alış verişi yapmadıkları ortaya çıkmıştır. Bu da dendrokronolojinin radyokarbon yaş tayini kullanarak ağaçların yaşlarını belirlemesinde büyük bir etken olmuştur.

Bir diğer araştırmada The Geochemical Ocean Section tarafından yapılmıştır. Bu araştırma sırasında, dünya denizlerinin mevcut karbon-14 oranları tespit edilebilmiş ve aynı zamanda yılalr içindeki değişimler görülmüş ve değişimin nasıl bir yol izlediği de bulunmuştur.

1990 ve 2002 yılları arasında The World Ocean Circulation deneyi sırasında çözülmemiş inorganil karbonlardan yaş tayini yapılmıştır.

Reidar Nydal ve Knut Lovseth 1962 ve 1993 yılları arasında atmosferin karbon dioksit oranının farklı yarı kürelerdeki değişimini radyokarbon ölçümleriyle bulmuşlardır.