Koolstofdatering

Koolstofdatering - Wat is dat en hoe werkt het?
Hoe werkt koolstofdatering, ook wel C14-datering genoemd? Koolstof (C14) is een natuurlijk element dat in overvloed voorkomt in de atmosfeer, in de aarde, in de oceanen en in elk levend wezen. C12 is veruit het meest voorkomende isotoop, terwijl slechts één op elke triljoen koolstofatomen een C14-atoom is. C14 wordt in de hogere atmosfeer geproduceerd wanneer stikstof-14 (N14) onder de invloed van kosmische straling wordt veranderd; een proton wordt door een neutron vervangen en het netto resultaat is een transformatie van het stikstofatoom tot een koolstofisotoop. Het nieuwe isotoop wordt "radioactieve koolstof" genoemd omdat het, zoals de naam zegt, radioactief is (maar ongevaarlijk). C14 is instabiel en zal daarom na verloop van tijd spontaan weer vervallen tot N14. Het duurt ongeveer 5730 jaar voordat de helft van een bepaalde hoeveelheid radioactieve koolstof tot stikstof is vervallen. Het duurt vervolgens weer 5730 jaar voordat de helft van de resterende koolstof is vervallen, en dan weer 5730 voor de helft van dat restant, enzovoorts. De tijdsduur die nodig is om de helft van een hoeveelheid koolstof te laten vervallen wordt de "halfwaardetijd" genoemd.

Radioactieve koolstof oxideert (dat wil zeggen, verbindt zich met zuurstof) en komt de biosfeer binnen via natuurlijke processen zoals ademhaling en voeding. Planten en dieren nemen zowel het overvloedige C-12 en het veel zeldzamer C-14 in hun weefsel op, in ongeveer dezelfde verhouding als de C14/C12 verhouding in de atmosfeer. Wanneer een dier sterft, wordt er geen radioactieve koolstof meer opgenomen, maar de C14 die reeds in het lichaam aanwezig was blijft vervallen tot stikstof. Als we dus de resten van een dood wezen vinden waarin de verhouding tussen C12 en C14 de helft is van wat het zou moeten zijn (dat wil zeggen één C14 atoom op elke twee triljoen C12 atomen in plaats van één op elke triljoen), dan kunnen we aannemen dat het dier al ongeveer 5730 jaar dood is (omdat de helft van de radioactieve koolstof ontbreekt en het ongeveer 5730 jaar duurt voordat de helft van de radioactieve koolstof tot stikstof vervalt). Als de verhouding een kwart is van wat het zou moeten zijn (één op vier triljoen), dan kunnen we aannemen dat het dier al zo'n 11.460 jaar dood is (twee keer de halfwaardetijd). Na tien keer de halfwaardetijd is de resterende hoeveelheid radioactieve koolstof niet meer meetbaar. Deze techniek is daarom niet bruikbaar voor de datering van dieren die meer dan 60.000 jaar geleden stierven. Een andere beperking is dat deze techniek alleen toegepast kan worden op organisch materiaal zoals botten, vlees of hout. De techniek kan niet gebruikt worden om gesteente rechtstreeks te dateren.

Koolstofdatering - Het uitgangspunt
Koolstofdatering is een dateringsmethode die afhankelijk is van de volgende drie zaken:

• De snelheid waarmee het onstabiele radioactieve C14 tot de stabiele niet-radioactieve N14 isotoop vervalt,
• De verhouding tussen C12 en C14 die in het monster wordt aangetroffen,
• En de verhouding tussen C12 en C14 die in de atmosfeer wordt aangetroffen ten tijde van de dood van het monster.

Koolstofdatering - De controverse
Koolstofdatering is controversieel om verschillende redenen. Ten eerste is de methode afhankelijk van enkele twijfelachtige aannames. We moeten bijvoorbeeld aannemen dat de vervalsnelheid (dat wil zeggen, de halfwaardetijd van 5730 jaar) in het verleden altijd constant is gebleven. Maar dat kan niet gemeten worden. Er bestaat zelfs krachtig bewijs voor een sterke toename van de radioactieve vervalsnelheid in het verleden.¹ We moeten bovendien aannemen dat de verhouding tussen C12 en C14 in de atmosfeer in het verleden altijd constant is gebleven (zodat we kunnen weten wat deze verhouding was op het moment van de dood van het monster). En toch weten we dat "radioactieve koolstof 28-37% sneller wordt gevormd dan het vervalt"². Dat betekent dat er nog geen evenwicht is bereikt; deze verhouding is vandaag de dag dus groter dan in het niet-waarneembare verleden. We weten ook dat deze verhouding drastisch steeg ten tijde van de industriële revolutie, als gevolg van de drastische toename van CO₂ dat door de fabrieken werd geproduceerd. Deze door de mens veroorzaakte fluctuatie was geen natuurlijk verschijnsel, maar het toont aan dat fluctuaties mogelijk zijn en dat ook natuurlijke verstoringen deze verhouding sterk zouden kunnen beïnvloeden. Vulkanen stoten CO₂ uit, wat zou kunnen leiden tot een afname van deze verhouding. Dieren die in een periode van hoge vulkanische activiteit leefden en stierven, zouden ouder lijken dan ze werkelijk waren als we hun leeftijd met deze techniek zouden bepalen. De verhouding kan verder worden beïnvloed door de productiesnelheid van C14 in de atmosfeer, die op zijn beurt weer wordt beïnvloed door de hoeveelheid kosmische straling die de atmosfeer van de aarde binnendringt. En deze hoeveelheid straling is zelf weer afhankelijk van factoren zoals het magnetische veld van de aarde (dat kosmische straling kan doen afbuigen). Nauwkeurige metingen die over de afgelopen 140 jaar hebben plaatsgevonden, hebben aangetoond dat de sterkte van het magnetische veld van de aarde gestaag afneemt. Dit betekent dat er een gestage toename van de productie van radioactieve koolstof heeft plaatsgevonden (wat de verhouding zou doen toenemen).

Tenslotte kunnen we zeggen dat deze dateringsmethode controversieel is omdat de data die hiermee bepaald worden vaak gruwelijk inconsequent zijn. Bijvoorbeeld: "Eén lichaamsdeel van Dima [een beroemde babymammoet die in 1977 werd ontdekt] was 40.000 RCY [radioactieve koolstofjaren] oud, maar een ander was 26.000 RCY, en 'hout dat in de onmiddellijke omgeving van het kadaver werd gevonden' bleek 9000-10.000 RCY jaar oud te zijn." (Walt Brown, In the Beginning, oftewel "In het begin", 2001, p. 176)

Read Koolstofdatering Page 2 Now!