탄소 연대 측정 방법의 원리는 무엇인가요?

Question

공룡의 나이?를 측정할 때 탄소 연대 측정 방법이 쓰인다는 것을 처음 들었습니다. 이처럼 과거의 나이를 측정하는데 쓰이는 탄소 연대 측정 방법은 어떠한 원리를 이용하는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

탄소연대측정법은 방사성 탄소-14의 반감기를 이용하여 유기체의 연대를 측정하는 방법입니다. 방사성 탄소-14는 대기중에 존재하다가 호흡을 통해서 식물과 동물 세포에 축적됩니다. 살아있는 생물체는 호흡을 계속하기 때문에 그 시대의 대기와 방사성 탄소가 균형을 이루고 있습니다. 하지만 생물체가 죽으면 호흡이 중지되기 때문에 방사성 탄소는 감소하기 시작합니다. 우리는 방사성 탄소-14의 반감기를 알고 있기 때문에 오래된 유기체에 남았는 방사성 탄소-14의 양으로 시간이 얼마나 오래 지났는지 계산할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

탄소 연대 측정법의 원래 이름은 방사성 탄소 연대 측정법입니다.

그 이름에서도 알 수 있듯 탄소화합물 중의 탄소의 극히 일부에 포함된 방사성 동위 원소인 탄소-14(C¹⁴)의 조성비를 측정하여 그 만들어진 연대를 추정하는 방사능 연대 측정의 한 방법입니다.

방법은 단순한데요, 이 방사성 탄소는 불안정한 상태이므로 얼마 지나지 않아서 방사선을 방출하고 질소로 환원하게 되는데 방사성 탄소는 한편으로 끊임없이 우주선에 의해 생성되면서 다른 한편으로는 붕괴되어 그 양이 감퇴되어 변화하는 양이 일정하며 다른 동위원소(C¹², C¹³)에 비해 일정한 비율(1/10¹²)을 차지한다는 것입니다.

즉 그 비율을 계산하면 생성연대를 추정할 수 있다는 원리입니다.

Answer 3

탄소연대측정법은 탄소화합물의 방사성 동위 원소의 조성비를 측정하여 연대를 측정하는 방법입니다.

동위원소는 일정시간 이상 지나면 전체의 절반으로 줄어들게 됩니다.

간단히 원리를 보자면 방사성 동위원소가 처음에 100개가 있고, 100년마다 절반으로 줄어든다고 가정하겠습니다.

그렇다면 현재 유물에 방사성 동위원소가 25개가 있다는 것이 밝혀졌다면,

이 유물은 200년 전이라는 것을 알 수 있습니다.

왜냐하면 100개가 절반으로 줄어드는데 100년이고, 이 경우 50개가 남으며

다시 절반으로 줄어드는데 100년이고, 25개가 남기 때문입니다.

이러한 원리로 연대를 측정합니다.