آریا جوان

آخرين مطالب

دانشمندان چگونه قدمت اشیاء را تعیین می‌کنند فناوري

دانشمندان چگونه قدمت اشیاء را تعیین می‌کنند
  بزرگنمايي:

آریا جوان - دانشمندان با استفاده از روش‌های مختلف قدمت اشیاء را تعیین می‌کنند که هر یک کاربردهای خاصی دارد.

توانایی مشخص کردن سن دقیق یک شی می‌تواند به ما بیاموزد که زمین چه زمانی تشکیل شد، به آشکار کردن اقلیم‌های گذشته کمک کند و به ما بگوید انسان‌های اولیه چگونه زندگی می‌کردند. اما دانشمندان چگونه این کار را انجام می‌دهند؟ تاریخ‌گذاری رادیوکربن متداول‌ترین روشی است که در حال حاضر برای تعیین سن اشیاء استفاده می‌شود. این روش شامل اندازه‌گیری مقدار کربن 14 (یکی از ایزوتوپ‌‌های رادیواکتیو کربن - نسخه‌ای از اتم کربن با تعداد متفاوت نوترون) است. کربن 14 در محیط به‌فراوانی یافت می‌شود. توماس هیگام ، باستان‌شناس و متخصص تاریخ‌گذاری رادیوکربن در دانشگاه آکسفورد انگلیس، به لایو ساینس گفت: «وقتی این ایزوتوپ در اتمسفر تشکیل می‌شود، هر موجود زنده‌ای آن را جذب می‌کند.» درحالی‌که رایج‌ترین فرم کربن شش نوترون دارد، کربن 14 دارای دو نوترون اضافه است. این امر موجب می‌شود ایزوتوپ سنگین‌تر شود و از رایج‌ترین فرم کربن بسیار ناپایدارتر باشد. بنابراین پس از هزاران سال، کربن 14 سرانجام تجزیه و یکی از نوترون‌های آن به یک پروتون و یک الکترون تجزیه می‌شود. درحالی‌که الکترون فرار می‌کند، پروتون به‌عنوان بخشی از اتم باقی می‌ماند و با یک نوترون کمتر و یک پروتون بیشتر به نیتروژن تجزیه می‌شود. وقتی موجودات زنده می‌میرند، مصرف کربن 14 را متوقف می‌کنند و مقداری که در بدن آن‌ها وجود دارد، روند آهسته‌ی فروپاشی رادیواکتیو را آغاز می‌کند. دانشمندان می‌دانند چقدر طول می‌کشد تا نیمی از مقدار مشخصی از کربن 14 تجزیه شود؛ این مدت «نیمه‌عمر» نامیده می‌شود. این امر به دانشمندان کمک می‌کند سن یک قطعه ماده‌ی آلی (موارد مختلفی مانند پوست یا اسکلت یک جانور، خاکستر یا حلقه‌ی درخت) را با اندازه‌گیری نسبت کربن 14 به کربن 12 که در آن باقی مانده است و مقایسه‌ی آن مقدار با نیمه‌عمر کربن 14 تعیین کنند. نیمه‌عمر کربن 14 برابر 5730 سال و برای دانشمندانی که می‌خواهند چند هزار سال اخیر از تاریخ را مطالعه کنند، ایده‌آل است. هیگام می‌گوید: «این زمان اساسا بخش جالب از تاریخ بشر را در بر می‌گیرد، منشأ کشاورزی و ایجاد تمدن‌ها: تمامی این موارد در دوره‌ی رادیوکربن اتفاق افتاده است.» برندن کالتون ، استادیار پژوهش از آزمایشگاه رادیوکربن در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، می‌گوید اشیائی که قدمت بیشتری دارند، بیش از 99 درصد از کربن 14 خود را از دست داده‌اند و مقدار بسیار کمی باقی برای تشخیص باقی می‌ماند. مقاله‌های مرتبط:
نگاهی به 25 مورد از اسرارآمیزترین اکتشافات باستان‌شناسی تاریخ نگاهی به مهم‌ترین کشف‌های باستان‌شناسی سال 2018
دانشمندان برای اشیاء قدیمی‌تر، از کربن 14 به‌عنوان سنجه‌ای از سن استفاده نمی‌کنند. در عوض، آن‌ها اغلب ایزوتوپ‌های رادیواکتیو دیگر عناصر موجود در محیط را بررسی می‌کنند. برای قدیمی‌ترین اشیاء جهان، تاریخ‌گذاری اورانیوم‌توریوم‌سرب مفیدترین روش است. هیگام می‌گوید: «ما از آن برای تعیین سن زمین استفاده می‌کنیم.» تاریخ‌گذاری رادیوکربن فقط برای موادی مفید است که زمانی زنده بوده‌اند؛ دانشمندان می‌توانند از تاریخ‌گذاری اورانیوم‌توریوم‌سرب برای تعیین سن اشیائی مانند سنگ‌ها استفاده کنند. در این روش، دانشمندان مقدار ایزوتوپ‌های رادیواکتیو مختلفی را اندازه‌گیری می‌کنند که همه‌ی آن‌ها به اشکال پایدار سرب تجزیه می‌شوند. این زنجیره‌های جداگانه از تجزیه با شکستن اورانیوم 238، اورانیوم 235 و توریوم 232 آغاز می‌شود. تامی ریتنور زمین‌شناس دانشگاه ایالتی یوتا در مورد ایزوتوپ‌های مذکور می‌گوید: آن‌ها همیشه ناپایدار هستند. این ایزوتوپ‌های والد، قبل از اینکه به شکل سرب درآیند، طی آبشار متفاوتی از رادیوایزوتوپ‌ها تجزیه می‌شوند. هریک از این ایزوتوپ‌ها نیمه‌عمر متفاوتی دارند که از چند روز تا چند میلیارد سال متغیر است. دقیقا مانند تاریخ‌گذاری رادیوکربن، دانشمندان نسبت‌های بین این ایزوتوپ‌ها را محاسبه می‌کنند و آن‌ها را با نیمه‌عمرهای مربوطه مقایسه می‌کنند. دانشمندان با استفاده از این روش توانستند سن قدیمی‌ترین سنگی چ که تاکنون کشف شده است، مشخص کنند که بلور زیرکن 4/4 میلیارد ساله‌ای در استرالیا است. روش تاریخ‌گذاری دیگری وجود دارد که به دانشمندان نمی‌گوید سن یک شیء چقدر است،؛ اما مشخص می‌کند که آخرین بار چه زمانی در معرض حرارت یا نور خورشید قرار گرفته است. این روش که «تاریخ‌گذاری لومینسانس» نامیده می‌شود، به‌گفته‌ی ریتنور، مورد علاقه‌ی گروهی از دانشمندان علوم زمین است که به مطالعه‌ی تغییرات مناظر طبیعی طی چند میلیون سال گذشته می‌پردازند. آن‌ها می‌توانند با استفاده از این روش کشف کنند چه زمانی یک یخچال طبیعی تشکیل شده یا عقب‌نشینی کرده است، چه زمانی سنگ‌ها در یک دره ته‌نشین شده‌اند یا چه زمانی سیلاب رسوبات را روی حوزه‌ی رودخانه تخلیه کرده است. وقتی مواد معدنی موجود در این سنگ‌ها و رسوبات مدفون می‌شوند، در معرض تشعشع ساطع‌شده از رسوبات اطراف خود قرار می‌گیرند. این تابش الکترون‌ها را از اتم‌هایشان جدا می‌کند. برخی از الکترون‌ها به اتم‌های خود برمی‌گردند؛ اما برخی دیگر در حفره‌ها یا دیگر نقایص شبکه‌ی متراکم اتم‌های اطراف خود گیر می‌کنند. مواجهه‌ی دوم با گرما یا نور خوشید موجب می‌شود این الکترون‌ها به موقعیت‌های اصلی خود برگردند. این دقیقا چیزی است که دانشمندان انجام می‌دهند. آن‌ها نمونه را در معرض نور قرار می‌دهند و وقتی الکترون‌ها دوباره به اتم‌ها برگردند، گرما و نور یا سیگنال لومینسانس ساطع می‌کنند. ریتنور می‌گوید: «هرچه شیء به مدت بیشتری مدفون مانده باشد، در معرض تابش‌ بیشتری قرار می‌گیرد.» در واقع اشیائی که به مدت طولانی مدفون بوده‌اند و در معرض تابش‌های زیادی قرار گرفته‌اند، دارای تعداد زیادی الکترون غیر مستقر‌ هستند که وقتی به اتم‌های خود برمی‌گردند، روشنایی ساطع می‌کنند. بنابراین، مقدار سیگنال لومینسانس به دانشمندان می‌گوید آن شیء چه مدت مدفون بوده است. تاریخ‌گذاری اشیاء فقط برای درک سن جهان و نحوه‌ی زندگی انسان‌های باستانی مهم نیست و دانشمندان پزشکی قانونی از آن برای حل جرایم، از قتل گرفته تا جعل آثار هنری استفاده می‌کنند.

لینک کوتاه:
https://www.javanannews.ir/Fa/News/555172/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

طرز تهیه سوهان گردویی

طرز تهیه کوکوی عدس و سیب زمینی

طرز تهیه پیتزا میکری

طرز تهیه دانه انار خشک شده

طرز تهیه خورش قیمه با مرغ

همه چیز در مورد سریال Sky Rojo ؛ پروژه جاه طلبانه دیگری از خالق Money Heist

بیش از 400 نیروی کار خارجی غیر مجاز در سیستان و بلوچستان شناسایی شدند

80 مرکز مثبت زندگی در استان کرمانشاه راه اندازی و شروع به کار کرد

مرزنشینان خراسان شمالی وام بدون بهره دریافت می‌کنند

کسب مقام اول و مدال طلای پرتاب نیزه مسابقات دو و میدانی کارگران کشور توسط ورزشکار البرزی

سالاری در قزوین: باید دغدغه تولیدکنندگان را داشته باشیم

تخصیص 400 میلیارد تومان برای توسعه و بازسازی شرکت های تعاونی و واحدهای کارگری استان اردبیل

12 هزار و 565 طرح کسب و کار در ایلام تسهیلات کرونا دریافت کردند

پیام تسلیت شریعتمداری به سید حسن فیروزآبادی

بالا رفتن پلنگ از درخت با شکارش!

ببینید یک ضربه کوچک چه اتفاقی به بارآورد!

روانشناسی/ مدل 6 مرحله ای در تغییر رفتار

ویدئویی زیبا از چابکیِ بز کوهی

درگیری گاوهای وحشی وسط جاده

خانه‌ای که در یک ساعت برپا می‌شود!

غذا خوردن دیدنی اسب های آبی

تفال/ دیریست که دلدار پیامی نفرستاد

تقویم تاریخ/ کشتار مردم تهران به دستور بختیار سال 1357

بعضیها چه خوب عاقبت به خیر میشن

رها شدن لاستیک کامیون در حین حرکت

فرود ناموفق بزرگ ترین هواپیمای جهان

برخورد لاستیک ماشین مسابقه با تماشاچیان

نجات بچه اردک و برگرداندنش به آغوش خانواده

هوس موش برای خوردن نوزاد 18 ماهه!

برخورد شدید خودرو به خودرو های پارک شده!

فرار به موقع از ریزش برف و قندیل

وقتی بیل مکانیکی از کنترل خارج میشه!

واکنش پسری که برای اولین بار رنگ ها را می بیند

ژِست سندرز سوژه هنرمند عروسک‌ساز شد

واکنش مارمولک ها به لیزر

آبگرفتگی خیابان در هوای سرد

پرنده ای که عاشق تصویر خودش شد!

حمله مرگبار پلنگ آدم خوار به زن هندوستانی!

عباس صفاری که بود؟

شمس لنگرودی: نقاشی‌ها و اشعار عباس صفاری ناتمام ماند

آلودگی هوا موجب نابینایی می‌شود

با این راههای طبیعی درد و عفونت دندان خود را سریع درمان کنید

چه زمانی از قرص اورژانسی ضدبارداری استفاده کنیم؟

5 هشدار مهم بدن درباره کمبود ویتامین

چگونه وزن خود را ثابت نگه داریم؟

Bike Race Free؛ در مسابقات موتورسواری هیجان‌انگیز شرکت کنید

پلیری کم حجم که کارتان را راه می‌اندازد

طلاق ادل از همسرش نهایی شد

کنسرت‌های موسیقی در سر دو راهی

صحبت های «ایران درودی» درباره بخشیدن در اینستاگرام بهنوش طباطبایی