C14 - radiokarbon-methode
- Ersteller Treverer
- Erstellt am
ich bin ja wirklich überrascht, hier keinen thread zum thema c14 zu finden. da ich auch kein anderes forum kenne, in dem das thema wirklich ausführlich diskutiert wird, frage ich mal an, ob jemand lust hat sich daran zu beteiligen...
geht mal gleich konkret um die frage: wieviele c14 atome sind eigentlich in einem gramm kohlenstoff (vor den atombombentest
)? bevor ich das hier jetzt aber auswalze (bin auf arbeit) suche ich nach interessierten!
geht mal gleich konkret um die frage: wieviele c14 atome sind eigentlich in einem gramm kohlenstoff (vor den atombombentest
)? bevor ich das hier jetzt aber auswalze (bin auf arbeit) suche ich nach interessierten!MisterSempron
Fleet Captain Special
Wäre an einer Diskussion interessiert, so ein Thema interessiert mich! 
Passt ja eigentlich auch, da wir in Chemie zur Zeit das Thema Isotope durchnehmen.
Passt ja eigentlich auch, da wir in Chemie zur Zeit das Thema Isotope durchnehmen.
Wäre an einer Diskussion interessiert, so ein Thema interessiert mich!
Passt ja eigentlich auch, da wir in Chemie zur Zeit das Thema Isotope durchnehmen.
na ja, geht bei dem thema am ende mehr um altersbestimmung, aber es stimmt, beginnen wir mal mit dem "problem" isotope bzw. isotopen-gewicht....aber erst, wenn ich zuhause bin von der arbeit...bis dann...
MisterSempron
Fleet Captain Special
...... welches in der Physik besser platziert wäre.
MisterSempron
Fleet Captain Special
Ich weiß, hab mich auch total gewundert. Und wir nehmen zur Zeit auch noch das Modell der Atomhülle und Ionisierungsenergien vor, Aufbau der Atomhülle usw.
Aber das wir sowas in Chemie haben, wundert mich irgendwie...
So, wieder daheim, will ich es mal weiter treiben, das Gespräch. Seit einigen Wochen lese ich massig zum Thema C14-Methode, hat mich schon vor über zwanzig Jahren interessiert. Und seitdem ist ja manches geschehen – Dinge, die nicht unbedingt für die Methode zu sprechen scheinen, kann aber auch sein, das sie nur besser wurde. Aktualität hat es für mich wegen des Buches „
er C4 Crash“, welches ich als PDF im Netzt fand. (http://www.paf.li/c14crash.pdf#search="c14 crash" pdf")
Ohne jetzt ein Pro oder Contra abzugeben – davon gibt es genug „blöde“ Diskussionen im Netz, möchte ich vielmehr das Thema diskutieren und dazu auch die C14-Methode besser verstehen. Nun begannen meine Probleme bereits damit, daß ich Werte zu lesen bekam, die sich mir nicht recht erschließen, z.B. darüber, wieviel radioaktive Zerfälle pro Minute zu erwarten sein müßten in einer Kohlenstoffprobe – meine (überschlägigen) Berechnungen ergaben anderes. Ich würde also gerne das große Ganze des Themas C14 diskutieren – aber so „simpel“ beginnen mit der Frage, wieviele Atomzerfalle bei 1g vorhandenen Kohlenstoff rechnerisch zu erwarten sind. Korrekturen sind ausdrücklich erwünscht!
Wer Wikipedia benutzt bekommt beim Stichwort C14 ja schon viele Infos und ich nehme darauf mal bezug (http://de.wikipedia.org/wiki/C14):
C12 – 98,89% Anteil des Kohlenstoffes in der Atmosphäre
C13 – 1,11% Anteil
C14 – 0,000'000'000'1% Anteil (= 1/10^12=1/1.000.000.000.000); also ein C14-Isotop auf eine Billion anderer C-Isotope
desweiteren:
12g C12-Isotope bedeuten 6,0221367 x10^23 Atome (Avogadro-Konstante; http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/general/constants.html). Wir wollen uns mal die Illusion von Präzision leisten
Die prozentualen Angaben beziehe ich nun auf die Anzahl der Atome:
c12= 6,0221367 x10^23 x 0,9889 = 5,9552909826 x 10^23
c13= 6,0221367 x10^23 x 0,0111 = 6,684571737 x 10^21
c14= 6,0221367 x10^23 x 10^-12 = 6,0221367 x10^(23-12) = 6,0221367 x10^11
Alle Atome zusammen ergeben 100% (+ 1billionstel LOL ), also wieder die Avogadro-Konstante Av. Aber es ist klar, diese Atome wiegen nun mehr als 12g. Wieviel? Nun, da 12g Av Atomen entspricht, wiegt jedes C12 Atom in Gramm (siehe absolute Atommasse, Grammatom: http://de.wikipedia.org/wiki/Atommasse):
m= 12g/Av = 1,992648224 x 10^-23[g]
Dummerweise entspricht dieser Wert aber nur dem C12 Atom. Ein C13 Atom hat nun eben nicht die absolute Atommasse von m/12 x 13 (unter andem wegen des sogenannten Massendefekts: http://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt). Da ich aber auf die schnelle keine Liste der absoluten Atommassen für Isotope fand, werde ich also doch so vereinfacht rechnen, denn schließlich will ich ja vor allem sehen, ob die verschiedene Nukleoidenzahl einen zu berücksichtigenden Einfluß auf die Masse hat und damit auf die Anzahl der C14 Atome in einem Gramm Kohlenstoff. Nebenbei: mir fiel bei den Angaben zur Atommasse von Kohlenstoff auf, daß der Wert dort immer leicht über 12g lag (12,011g) – sind diese Listen also bezogen auf die tatsächlich aufzufindenen Kohlenstoffvorkommen auf der Erde, also ein Durchschnittswert aller Isotope?
Doch nun zurück zur „vereinfachten“ Berechnung, die davon ausgeht, daß jedem Nukleoid (besser: jeder Nukleonenzahl des Isotops, denn sicher sind bei der Massenangabe von C12 die Elektronen dabei – aber spielt dies eine Rolle?) folgende Masse in Gramm zukommt:
mn= m/12 = 1,6605401867 x 10^-24[g]
So, dies nun alles zusammen geführt, muß man nur noch die Summe aller Nukleoide multiplizieren mit der Masse pro Nukleoid:
m_gesamt=mn x (12 x c12 + 13 x c13 + 14 x c14) = 1,20111 x 10^1 = 12,0111[g]
Na, da haben wir doch tatsächlich wieder die bereits bekannten 12,0111g. Aber wir wollen ja die Anzahl der C14 Atome in 1g Kohlenstoff. Hier entsprechen 12,0111g den berühmt berüchtigten 100% des Dreisatzes. Da sich alle Kohlenstoff-Isotope um den gleichen Wert reduzieren bedeutet dies für C14:
c14_real = c14 x 12/m_gesamt = 6,0221367 x10^11 x 12/ 12,0111 = 5,018094762 x 10^10 = 50.180.847.620
Da Genauigkeit eine Illusion ist, sind die 620 am Ende geschenkt. Aber man tut ja, was man kann...
Nochmal zur Erinnerung: was wäre herausgekommen, wenn wir es einfach bei den prozentualen Angaben hinsichtlich der Atome gelassen hätten, also die Massenunterschiede der Isotope mißachtet hätten? Nun:
6,0221367 x10^11 wären in 12g Kohlenstoff gewesen, folglich sind es: 6,0221367 x10^11/12 = 50.184.472.500
WAHNSINN! Vier Millionen Unterschied – das Geld in Euro hätte ich natürlich gerne. Aber für unsere Berechnung ist es wohl nur ein kleiner Pub. Alles umsonst? Hmm, wußte ich es vorher? Und vor allem: habe ich etwas gelernt, bei diesen Berechnungen? Daher, weiter geht es, auch wenn wir uns den Kram – vom Ergebnis her – wohl hätten sparen können (Ich wußte es wirklich nicht, vielmehr wollte ich es verstehen!). Aber wer jetzt noch geistig dabei ist, der darf auch weiter machen LOL
Ziel – nein: Etappenziel - war ja nicht, die Anzahl der C14-Atome in einem Gramm Kohlenstoff fest zu stellen, sondern wieviele Klicks diese verdammeilten radioaktiven Isotope pro Zeiteinheit hervorrufen müßten. Dies ist natürlich nun nicht mehr schwierig. Wenn wir von einer Halbwertzeit von 5730 Jahren für C14 ausgehen – die Auswirkungen der Änderung dieses Wertes werden vielleicht ebenfalls noch zu diskutieren sein -, dann ergibt sich für die Stunden (jahre x tage x stunden):
t_h= 5730 x 365 x 24 = 50.194.800
Die Hälfte aller C14 Atome müßte in dem Zeitraum von 5730 Jahren zerfallen, also pro Stunde:
klicks_h = c14_real/2/t_sec= 499,9 (tipfehler: muß natürlich t_h anstatt t_sec heißen)
pro minute:
klicks_m=klicks_h/60=8,33
So, und genau hier meine ich, völlig andere Werte gelesen zu haben, von in etwa 14 pro Minute. Aber da muß ich nochmals nach der Quelle suchen. Okay, ich hatte auch überschlägig andere Werte heraus bekommen als jetzt (nämlich die doppelte Anzahl, also rund 16), weil ich vergaß, daß ja nur die Hälfte aller Atome zerfällt. Aber da es nun schon spät ist, das Weinchen seine Wirkung tut und die Musik – Tschaikowskys Violinkonzert - so schön erschallt, sei es für heute genug...nochmals: Korrekturen erfreuen mich – in dieser Sache LOL
.
EDIT :
.
also, ich hatte es nur in physik lk anstatt in chemie. okay, daß 13. mit chemie gab es bei mir nicht mehr,denn organische chemie war die hölle. dennoch: außer das vielleicht das atomgewicht eine rolle spielt für die molekülbildung, was haben isotope in der chemie für eine rolle? oder wächst chemie und physik endlich doch so zusammen? um am thema c14 zu bleiben: daß das chemische verhalten von c14 ebenso, also identisch!, sein soll wie von c12, kann nur ein irrtum sein. solch ein irrtum beruht einfach darauf, daß verhalten im modell mit dem verhalten in der realität zu verwechseln: vielleicht wäre es im chemischen verhalten identisch, aber sicher niemals in der realität. insofern bildet eben ein modell die realität nicht ausreichend ab - wenn es für das chemische modell ausreichend ist, belanglos ist, okay... aber mich interessiert die realität mehr, also anscheinend eher die physik und die biologie.also: ist der physikalische unterschied der c-isotoe biologisch relevant? für das wachstum eines baumes zum beispiel? von dem, was ich in der chemie gelernt habe, ist es dem baum ziemlich wurscht, was für ein c-isotop er einbaut in seiner struktur. nur: stimmt dies? und wenn nicht: ist dies von relevanz für eine zeitliche datierung über c14? fragen über fragen...
er C4 Crash“, welches ich als PDF im Netzt fand. (http://www.paf.li/c14crash.pdf#search="c14 crash" pdf")Ohne jetzt ein Pro oder Contra abzugeben – davon gibt es genug „blöde“ Diskussionen im Netz, möchte ich vielmehr das Thema diskutieren und dazu auch die C14-Methode besser verstehen. Nun begannen meine Probleme bereits damit, daß ich Werte zu lesen bekam, die sich mir nicht recht erschließen, z.B. darüber, wieviel radioaktive Zerfälle pro Minute zu erwarten sein müßten in einer Kohlenstoffprobe – meine (überschlägigen) Berechnungen ergaben anderes. Ich würde also gerne das große Ganze des Themas C14 diskutieren – aber so „simpel“ beginnen mit der Frage, wieviele Atomzerfalle bei 1g vorhandenen Kohlenstoff rechnerisch zu erwarten sind. Korrekturen sind ausdrücklich erwünscht!
Wer Wikipedia benutzt bekommt beim Stichwort C14 ja schon viele Infos und ich nehme darauf mal bezug (http://de.wikipedia.org/wiki/C14):
C12 – 98,89% Anteil des Kohlenstoffes in der Atmosphäre
C13 – 1,11% Anteil
C14 – 0,000'000'000'1% Anteil (= 1/10^12=1/1.000.000.000.000); also ein C14-Isotop auf eine Billion anderer C-Isotope
desweiteren:
12g C12-Isotope bedeuten 6,0221367 x10^23 Atome (Avogadro-Konstante; http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/general/constants.html). Wir wollen uns mal die Illusion von Präzision leisten
Die prozentualen Angaben beziehe ich nun auf die Anzahl der Atome:
c12= 6,0221367 x10^23 x 0,9889 = 5,9552909826 x 10^23
c13= 6,0221367 x10^23 x 0,0111 = 6,684571737 x 10^21
c14= 6,0221367 x10^23 x 10^-12 = 6,0221367 x10^(23-12) = 6,0221367 x10^11
Alle Atome zusammen ergeben 100% (+ 1billionstel LOL ), also wieder die Avogadro-Konstante Av. Aber es ist klar, diese Atome wiegen nun mehr als 12g. Wieviel? Nun, da 12g Av Atomen entspricht, wiegt jedes C12 Atom in Gramm (siehe absolute Atommasse, Grammatom: http://de.wikipedia.org/wiki/Atommasse):
m= 12g/Av = 1,992648224 x 10^-23[g]
Dummerweise entspricht dieser Wert aber nur dem C12 Atom. Ein C13 Atom hat nun eben nicht die absolute Atommasse von m/12 x 13 (unter andem wegen des sogenannten Massendefekts: http://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt). Da ich aber auf die schnelle keine Liste der absoluten Atommassen für Isotope fand, werde ich also doch so vereinfacht rechnen, denn schließlich will ich ja vor allem sehen, ob die verschiedene Nukleoidenzahl einen zu berücksichtigenden Einfluß auf die Masse hat und damit auf die Anzahl der C14 Atome in einem Gramm Kohlenstoff. Nebenbei: mir fiel bei den Angaben zur Atommasse von Kohlenstoff auf, daß der Wert dort immer leicht über 12g lag (12,011g) – sind diese Listen also bezogen auf die tatsächlich aufzufindenen Kohlenstoffvorkommen auf der Erde, also ein Durchschnittswert aller Isotope?
Doch nun zurück zur „vereinfachten“ Berechnung, die davon ausgeht, daß jedem Nukleoid (besser: jeder Nukleonenzahl des Isotops, denn sicher sind bei der Massenangabe von C12 die Elektronen dabei – aber spielt dies eine Rolle?) folgende Masse in Gramm zukommt:
mn= m/12 = 1,6605401867 x 10^-24[g]
So, dies nun alles zusammen geführt, muß man nur noch die Summe aller Nukleoide multiplizieren mit der Masse pro Nukleoid:
m_gesamt=mn x (12 x c12 + 13 x c13 + 14 x c14) = 1,20111 x 10^1 = 12,0111[g]
Na, da haben wir doch tatsächlich wieder die bereits bekannten 12,0111g. Aber wir wollen ja die Anzahl der C14 Atome in 1g Kohlenstoff. Hier entsprechen 12,0111g den berühmt berüchtigten 100% des Dreisatzes. Da sich alle Kohlenstoff-Isotope um den gleichen Wert reduzieren bedeutet dies für C14:
c14_real = c14 x 12/m_gesamt = 6,0221367 x10^11 x 12/ 12,0111 = 5,018094762 x 10^10 = 50.180.847.620
Da Genauigkeit eine Illusion ist, sind die 620 am Ende geschenkt. Aber man tut ja, was man kann...
Nochmal zur Erinnerung: was wäre herausgekommen, wenn wir es einfach bei den prozentualen Angaben hinsichtlich der Atome gelassen hätten, also die Massenunterschiede der Isotope mißachtet hätten? Nun:
6,0221367 x10^11 wären in 12g Kohlenstoff gewesen, folglich sind es: 6,0221367 x10^11/12 = 50.184.472.500
WAHNSINN! Vier Millionen Unterschied – das Geld in Euro hätte ich natürlich gerne. Aber für unsere Berechnung ist es wohl nur ein kleiner Pub. Alles umsonst? Hmm, wußte ich es vorher? Und vor allem: habe ich etwas gelernt, bei diesen Berechnungen? Daher, weiter geht es, auch wenn wir uns den Kram – vom Ergebnis her – wohl hätten sparen können (Ich wußte es wirklich nicht, vielmehr wollte ich es verstehen!). Aber wer jetzt noch geistig dabei ist, der darf auch weiter machen LOL
Ziel – nein: Etappenziel - war ja nicht, die Anzahl der C14-Atome in einem Gramm Kohlenstoff fest zu stellen, sondern wieviele Klicks diese verdammeilten radioaktiven Isotope pro Zeiteinheit hervorrufen müßten. Dies ist natürlich nun nicht mehr schwierig. Wenn wir von einer Halbwertzeit von 5730 Jahren für C14 ausgehen – die Auswirkungen der Änderung dieses Wertes werden vielleicht ebenfalls noch zu diskutieren sein -, dann ergibt sich für die Stunden (jahre x tage x stunden):
t_h= 5730 x 365 x 24 = 50.194.800
Die Hälfte aller C14 Atome müßte in dem Zeitraum von 5730 Jahren zerfallen, also pro Stunde:
klicks_h = c14_real/2/t_sec= 499,9 (tipfehler: muß natürlich t_h anstatt t_sec heißen)
pro minute:
klicks_m=klicks_h/60=8,33
So, und genau hier meine ich, völlig andere Werte gelesen zu haben, von in etwa 14 pro Minute. Aber da muß ich nochmals nach der Quelle suchen. Okay, ich hatte auch überschlägig andere Werte heraus bekommen als jetzt (nämlich die doppelte Anzahl, also rund 16), weil ich vergaß, daß ja nur die Hälfte aller Atome zerfällt. Aber da es nun schon spät ist, das Weinchen seine Wirkung tut und die Musik – Tschaikowskys Violinkonzert - so schön erschallt, sei es für heute genug...nochmals: Korrekturen erfreuen mich – in dieser Sache LOL
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EDIT :
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also, ich hatte es nur in physik lk anstatt in chemie. okay, daß 13. mit chemie gab es bei mir nicht mehr,denn organische chemie war die hölle. dennoch: außer das vielleicht das atomgewicht eine rolle spielt für die molekülbildung, was haben isotope in der chemie für eine rolle? oder wächst chemie und physik endlich doch so zusammen? um am thema c14 zu bleiben: daß das chemische verhalten von c14 ebenso, also identisch!, sein soll wie von c12, kann nur ein irrtum sein. solch ein irrtum beruht einfach darauf, daß verhalten im modell mit dem verhalten in der realität zu verwechseln: vielleicht wäre es im chemischen verhalten identisch, aber sicher niemals in der realität. insofern bildet eben ein modell die realität nicht ausreichend ab - wenn es für das chemische modell ausreichend ist, belanglos ist, okay... aber mich interessiert die realität mehr, also anscheinend eher die physik und die biologie.also: ist der physikalische unterschied der c-isotoe biologisch relevant? für das wachstum eines baumes zum beispiel? von dem, was ich in der chemie gelernt habe, ist es dem baum ziemlich wurscht, was für ein c-isotop er einbaut in seiner struktur. nur: stimmt dies? und wenn nicht: ist dies von relevanz für eine zeitliche datierung über c14? fragen über fragen...
Zuletzt bearbeitet:
Also ich versteh eigentlich überhaupt nicht bei was du mit deinen Berechnungen hinauswillst bzw. was dir unklar ist.
Klar gibts immer n Unterschied zwischen Realität und Modelle. Modelle sind ja auch dafür da, dass man es sich leichter vorstellen kann.
Klar gibts immer n Unterschied zwischen Realität und Modelle. Modelle sind ja auch dafür da, dass man es sich leichter vorstellen kann.
sorry, aber da hast du wirklich nicht verstanden, worum es geht. möglicherweise hast du die berechnungen nicht mit gemacht? es geht bei der c14 dtierungs-methode nun mal darum, daß verhältnis zwischen c14 isotopen zu c12 und c1 fest zu stellen. um die ganze sache zu verstehen, sollte man dann doch schon wenn wissen - also mal durchrechnen in diesem fall - um welche verhältnisse es dabei geht. da ich heute nacht dies nicht weiter erklären kann, empfehle ich vorerst mal den c14 artikel auf wikipedia. außerdem ist google dein freund. jedenfalls: über jahrzehnte hing die c14 datierung ab von der feststellung des radioktiven zerfalls der c14 atome - heute nicht mehr zwingend. dennoch sollte man sich m.e. damit beschäftigen, wie dieser zerfall gemessen wurde und was für werte diese messungen ergaben...
Mag sein, dass ich nicht weiß worum es geht, deswegen hab ich auch nachgefragt.
Solche Berechnung habe ich noch vor 5-6 Monaten selbst gemacht. Hatte Physik LK in Bayern und hab somit auch mein Abi über sowas gemacht. Im LK gings ua auch um Altersbestimmung durch die C14 Methode in Zusammenhang mit dem Verhältnis zwischen C14 und C12 Atomen.
g|amy
Grand Admiral Special
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- 30.08.2002
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klicks_m = (C14_real/2)/t_m=16,xxxx
denn fehler der verwechselung von t_sec und t_h habe ich korrigiert. es war spät und usprünglich rechnete ich auch mit t_sec.
![:]](https://www.planet3dnow.de/vbulletin/images/smilies/rolleyes.gif "Augen rollen (sarkastisch) :]")
aber ansonsten verstehe ich nicht, wie du jetzt auf dein ergebnis kommst:
t_h, also die anzahl der stunden in 5700 jahren, habe ich ja angeben. und für die minuten in 5700 jahren gilt:
t_m=t_h*60
und dies habe ich doch auch dort stehen,indem ich klicks_h durch 60 teile. wie kommst du nun auf deine formel?
aber ich danke dir trotzdem, da ich wegen dir meine berechnung nochmals weitgehend versuchte zu verstehen - und dabei auf einen fehler traf (niemals wein trinken beim rechnen
), der aber nichts an unserem problem ändert. aber ich muß nochmals drüber nachdenken...
Zuletzt bearbeitet:
Heute wird das ganze Massenspektrometrisch bestimmt, also die C14 Isotope direkt gemessen. Diese Methode ist viel genauer als die "traditionelle".
Ich habe dieses Buch "C14-Crash" übrigens auch mal vor einer weile gelesen und fand es sehr erheiternd, aber nicht mehr.
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