탄소연대 측정법은 어떻게측정이가능한건가요?
안녕하세요? 땅속에서 나오는 유물의 연대를 측정하려면 탄소연대측정법으로 측정을 한다고 들었습니다. 그먼 옛날의 일을 어떻게 탄소연대 측정법으로 측정이 가능한건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
연구에 의하면, 지구 대기 중에 존재하는 탄소12 원자와 탄소14 원자의 구성 비율은 일정하다고 합니다.
지구 대기에서 그 비율은 대략 탄소12 원자 1조 개에 탄소14 원자 1개의 구성 비율을 유지하는데 이러한 탄소12 원자와 탄소14 원자의 비율은 생물체 내에서도 일정합니다. 왜냐하면 모든 생물은 탄소로 이루어져 있고 대기에서 탄소를 공급받아 탄소를 끊임없이 교체하기 때문이죠
하지만 생물이 죽으면 더 이상 대기 중의 탄소를 흡수하지도, 배출하지도 않게 되고 그러면서 시간이 지나면 불안정한 동위원소인 탄소14가 방사성 붕괴를 일으켜 질소14로 변하며 생물 내 탄소12와 탄소14의 비율에 변화가 생기게 됩니다.
따라서 생물 유해나 화석에서 탄소12와 탄소14 비율을 측정하여 대기 중의 그 비율과 비교하면 탄소14가 어느 정도 감소했는지 알 수 있고, 그 결과와 탄소14의 반감기를 이용하면 그 생물이 죽은 연대를 계산할 수 있는 것입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
탄소 연대 측정법은 방사성 탄소 14가 천연 방사선 중에서 가장 중요한 것 중 하나로, 지구 내에서 지속적으로 생성되는 방사성 탄소 14의 양을 이용하여 연대를 측정하는 방법입니다.
방사성 탄소 14는 지구 대기권에서 지속적으로 생성되는데, 이는 태양 플레어와 우주선 방사선 등에 의해 생성됩니다. 이 방사성 탄소 14은 대기권 내에서 일정 수준으로 유지되며, 이렇게 생성된 방사성 탄소 14이 생물체들의 몸에 흡수되어 살아가면서 부터 측정이 가능합니다.
생물체가 죽은 이후에는 더 이상 방사성 탄소 14를 흡수하지 않으므로, 그 후 몸속의 방사성 탄소 14의 양은 지속적으로 감소하게 됩니다. 이를 이용하여 과거의 연대를 추적할 수 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.탄소 연대 측정법은 고대 유기물의 나이를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 지구 상에서 자연적으로 발생하는 방사성 탄소인 C-14의 붕괴를 이용하여 연대를 추정합니다. 주로 고대 유적, 화석, 나무 등 유기물 샘플에서 적용됩니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
탄소-14는 공기 중에 일정한 비율로 존재해요. 우주에서 지구로 들어온 우주선은 대기 중의 분자와 충돌하며 중성자를 만들어 내요. 중성자는 공기 중에 떠다니는 질소-14와 충돌하며 탄소-14를 계속해서 만들어 내지요. 살아 있는 동식물은 각각 호흡과 광합성 작용을 통해 공기 중의 탄소-14를 방출하고 흡수해요. 이 때문에 동식물의 체내에는 대기 중의 탄소-14 와 같은 비율을 유지하지요.
하지만 생물이 죽어 대사 작용을 멈추면, 생물은 더 이상 대기와 탄소 교환을 하지 못해 탄소-14를 체내로 흡수할 수 없어요. 그런데 탄소-14는 불안정한 성질을 띠고 있어 방사선을 방출하며 안정한 질소-14로 변하죠. 즉, 탄소-14의 수는 점차 줄어드는 거예요. 이렇게 시간이 흐르며 탄소-14가 사라지는 성질을 이용해 과학자들은 유물의 나이를 추정해요. 탄소-14의 수가 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간(반감기)은 5700년이에요. 예를 들어 유물 속의 탄소-14가 16개에서 8개로 줄어드는 덴 5700년, 4개로 줄어드는 덴 1만 1400년이 걸리는 거지요. 따라서 불안정한 방사성 원소 ‘탄소-14’가 붕괴하며 방출하는 에너지를 측정하면 우리는 유물에 탄소-14의 양이 얼마나 남아 있는지 역으로 추정할 수 있어요. 그럼 유물의 나이를 알아낼 수 있지요.