탄소 연대 측정은 어떻게 하는건가요?

Question

탄소 연대측정 기술로 인해서 그 돌이나 물질이 언제 생긴것인지 구분하고 하잖아요.

근데 이런 탄소연대 측정은 어떤 방식으로 하는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

방사성 탄소-14의 반감기를 이용하여 유기체의 연대를 측정하는 것을 탄소연대측정법 이라고 합니다.

방사성 탄소-14는 질소와 중성자의 핵반응으로 생성되고 대기중에서 식물이 광합성을 위해 이산화탄소를 흡수하면 식물의 세포안에 축적되고, 이 식물을 동물이 먹으면 동물 세포에서도 축적됩니다. 살아있는 동안 생물은 호흡을 통해서 대기와 방사성 탄소-14를 교환하기 때문에 그 시대의 대기권 방사성 탄소농도와 평형을 이룹니다. 생물체가 죽으면 호흡이 중단되어, 내부에 축적된 방사성 탄소-14는 감소하기 시작합니다. 우리는 방사성 탄소-14의 반감기를 알고 있기 때문에 오래된 유기체에서 남아있는 양을 측정하면 그 생명체가 언제 죽은 것인지 연대를 계산할 수 있습니다.

Answer 2

시기마다 공기 중의 탄소-14 개수는 일정치 않고 미세한 변동이 있으며, 특히 어떤 시기는 엄청난 변동이 일어나기도 한다. 이에 대해서는 기후변동, 태양흑점의 변화, 인간의 행위 등 다양한 이유들이 있다. 특히 인간 행위와 관련해서 대표적인 사례로 선사시대에 농업이 전세계적으로 대개 비슷한 시기에 발생하는데, 이 때 농사를 짓기 위해 수많은 산림을 태우게 되면서 공기 중의 탄소량이 크게 변했다고 추측하고 있다.

또한 현대 사회에 들어서서 '인간의 화석 연료 사용'과 '핵실험'으로 공기 중의 탄소량이 급격하게 증가하였다. 특히 후자의 핵실험으로 인해 1963년 탄소량이 핵실험 이전의 1950년보다 80%이상 증가한 것으로 알려져 있다

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.

만약 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 남습니다.