Археологийн цацраг идэвхт нүүрстөрөгчийн арга
Цацраг идэвхт нүүрстөрөгчийн арга - ихэвчлэн радио нүүрстөрөгчийн он сар өдөр эсвэл нүүрстөрөгч-14 (C-14) он сар өдөр гэж нэрлэдэг - нь орчин үеийн археологийн хамгийн чухал нээлтүүдийн нэг юм. Энэхүү арга нь археологичдод мод, нүүрс, яс, үр, даавуу, тэр ч байтугай хүнсний үлдэгдэл зэрэг нэгэн цагт амьдарч байсан органик материалын насыг тооцоолох боломжийг олгодог. Организм хэзээ үхсэнийг мэдсэнээр археологичид өнгөрсөн соёл иргэншлийн он цагийг илүү нарийвчлалтайгаар тодорхойлж, түүхэн таамаглалыг шалгаж, олдворуудыг зохих соёлын хүрээнд нь байрлуулж чадна. Цорын ганц он сар өдөр арга биш ч радио нүүрстөрөгчийн он сар өдөр нь түүхийн өмнөх болон эртний үе, ялангуяа сүүлийн хэдэн арван мянган жилийн хугацаанд "алтан стандарт" болсон.
Нүүрстөрөгч-14-ийн үндсэн зарчмууд
Нүүрстөрөгч нь хэд хэдэн изотоптой бөгөөд эдгээр нь өөр өөр тооны нейтронтой атомын хэлбэрүүд юм. Хамгийн түгээмэл изотопууд нь тогтвортой нүүрстөрөгч-12 (C-12) ба нүүрстөрөгч-13 (C-13) юм. Үүний зэрэгцээ нүүрстөрөгч-14 (C-14) нь цацраг идэвхт бодис юм. C-14 нь агаар мандалд сансрын туяа азотын атомуудтай харилцан үйлчлэлцэх үед байгалийн жамаар үүсдэг бөгөөд C-14 үүсгэдэг бөгөөд дараа нь хүчилтөрөгчтэй нэгдэж нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO₂) үүсгэдэг. Фотосинтезийн тусламжтайгаар ургамал нь C-14 агуулсан CO₂-г шингээж, амьтад ургамал эсвэл бусад амьтдыг идсэнээр C-14-ийг авдаг.
Организм амьд байгаа цагт хүрээлэн буй орчинтой нүүрстөрөгчийн солилцоо үргэлжилдэг тул түүний бие дэх C-14 харьцаа агаар мандалтай харьцангуй тэнцвэртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч организм үхэх үед энэ солилцоо зогсдог. Энэ үеэс эхлэн организмын үлдэгдэл дэх C-14 нь тогтмол хурдаар азот болж задарч эхэлдэг. Энэхүү задралын хурдыг анхны C-14-ийн тал хувь нь алга болоход шаардагдах хугацаа болох "хагас задралын хугацаа"-аар илэрхийлдэг. C-14-ийн хагас задралын хугацаа ойролцоогоор 5.730 жил байдаг. Судлаачид C-14 хэр их үлддэгийг хэмжсэнээр организм хэзээ үхсэнийг тооцоолж чадна.
Радио нүүрстөрөгчөөр он сар өдрийг тогтоох боломжтой материалууд
Радио нүүрстөрөгчийн он цагийн хуваарийг тодорхойлох гол түлхүүр нь энэ нь зөвхөн амьд биетээс гаралтай органик материалд хамаарна. Жишээлбэл:
– Мод шатаахаас үүссэн нүүрс (ихэвчлэн орон сууцны хороолол эсвэл задгай зуухнаас олддог)
– Мод, навч, ургамлын ширхэг, үр
- Яс, шүд, коллаген
– Хясаа болон зарим карбонат материалууд (усан сангийн нөлөөллөөс болж илүү төвөгтэй боловч)
– Байгалийн утас, цаас, арьсаар хийсэн нэхмэл эдлэл
– Хүнсний хаягдал, вааран эдлэл дээрх органик үлдэгдэл
Үүний эсрэгээр цэвэр чулуу, металл, керамик эдлэлүүд нь органик материал биш тул радио нүүрстөрөгчийн он сар өдрөөр шууд он сар өдрийг тогтоох боломжгүй. Гэсэн хэдий ч эдгээр объектуудад наалдсан органик үлдэгдлийг заримдаа шинжилж болно.
Лабораторид дээж авах, шинжлэх үйл явц
Он сар өдрийг зөв тогтоохын тулд дээж авах ажлыг болгоомжтой хийх хэрэгтэй. Бохирдол бол гол дайсан юм. Хэрэв дээжийг орчин үеийн нүүрстөрөгчтэй хольсон бол (жишээлбэл, гар, цавуу, утаа, ургамлын үндэс эсвэл хадгалалтын материалтай харьцсанаас) насны заалт нь залуу байж болно. Үүний эсрэгээр, "хуучин" нүүрстөрөгчөөр бохирдсон (жишээлбэл, тодорхой карбонатын ордоос) үр дүн нь хуучин болж хувирдаг.
Лабораторид дээжийг ихэвчлэн бохирдлыг зайлуулахын тулд урьдчилан боловсруулдаг. Жишээлбэл, ясыг коллаген гаргаж авахын тулд боловсруулдаг; нүүрсийг хольцоос цэвэрлэдэг; мөн хамгийн төлөөлөлтэй дээжийг сонгохын тулд модноос дээж авч болно.
C-14-ийг хэмжих хоёр үндсэн арга байдаг:
1. Бета задралын арга (радиометрийн он сар өдөр)
C-14 задрах үед ялгарч буй цацрагийг хэмжих. Энэ арга нь түүхэн бөгөөд одоо ч ашиглагдаж байгаа боловч харьцангуй их хэмжээний дээж шаарддаг.
2. Хурдасгагч массын спектрометр (AMS)
Илүү орчин үеийн технологи нь C-12 болон C-13-ын оронд C-14 атомын тоог шууд хэмждэг. AMS нь жижиг дээж шаарддаг, илүү хурдан бөгөөд өндөр үнэ цэнэтэй эсвэл жижиг объектуудын хувьд ерөнхийдөө илүү нарийвчлалтай байдаг.
Хэмжилтийн үр дүнг ихэвчлэн "одоогийнхоос өмнөх радио нүүрстөрөгчийн жилүүд" (BP) гэж илэрхийлдэг бөгөөд "одоогийн" хугацааг 1950 онд тогтоосон байдаг.
Тохируулга: Цацраг идэвхт нүүрстөрөгчийн жилийг хуанлийн жил болгон хөрвүүлэх
Олон хүн радио нүүрстөрөгчийн он цагийн хуваарийн үр дүн хуанлийн жилтэй шууд тохирч байна гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч агаар мандлын C-14-ийн түвшин цаг хугацааны явцад тогтмол биш байдаг. Нарны идэвхжилийн өөрчлөлт, дэлхийн соронзон орны хэлбэлзэл, галт уулын дэлбэрэлт, нүүрстөрөгчийн мөчлөгийн динамик нь C-14 харьцааны хэлбэлзлийг үүсгэж болзошгүй. Тиймээс радио нүүрстөрөгчийн он цагийн хуваарийн үр дүнг бие даасан өгөгдөл, голчлон дендрохронологи (модны ургалтын цагираг), мөсөн цөм, тунамал чулуулгийн бүртгэлээс бүрдсэн тохируулгын муруйг ашиглан тохируулах ёстой.
Тохируулга нь ганц тоо биш харин хуанлийн насны хүрээг (жишээлбэл, 95%-ийн магадлалын хүрээ) гаргадаг. Археологийн хувьд энэ хүрээ нь шинжлэх ухааны тодорхойгүй байдлыг тусгаж, илүү болгоомжтой тайлбар хийх боломжийг олгодог тул чухал юм.
Цагийн хүрээ ба аргын хязгаарлалтууд
Радио нүүрстөрөгчийн он цагийг ойролцоогоор 50.000–60.000 жилийн өмнөх үеийг тогтооход хамгийн үр дүнтэй байдаг. Үүнээс гадна үлдсэн C-14-ийн хэмжээг найдвартай хэмжихэд хэтэрхий бага байдаг. Хуучин үеүүдэд археологичид кали-аргон (K-Ar), аргон-аргон (Ar-Ar), эсвэл люминесценцийн он цаг зэрэг бусад аргыг ашигладаг.
Бусад зарим хязгаарлалтууд байдаг:
– Усан сангийн нөлөө: Далайн организмууд далай дахь нүүрстөрөгчийн динамик нь агаар мандлаас өөр байдаг тул "хөгшин" харагдаж болно. Үүнтэй төстэй нөлөө нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэрээс нь хамааран цэнгэг усны организмуудад тохиолдож болно.
– “Хуучин мод”-ны асуудал: Түлш болгон ашиглаж буй мод нь хуучин модноос гарч болно. Хэрэв хуучин модны цөмийг авбал үр дүн нь бодит шаталтын үйл явдлаас хуучин байж болно.
– Археологийн нөхцөл байдал: Байршлаасаа нүүсэн дээжүүд (жишээлбэл, усны урсгалаар зөөгдсөн нүүрс) нь давхарга дахь хүний үйл ажиллагааг төлөөлөхгүй огноог өгч болно.
Тиймээс археологичид ганц дээжинд ховорхон найддаг. Он цагийг ихэвчлэн сайн тодорхойлсон нөхцөл байдлаас авсан олон дээжинд хийж, давхаргажилт, олдворын хэв шинж, хүрээлэн буй орчны өгөгдөлтэй харьцуулдаг.
Хүн төрөлхтний түүхийг эмхэтгэхэд радио нүүрстөрөгчийн үүрэг
1940-өөд оны сүүлээр Виллард Либби боловсруулснаас хойш радио нүүрстөрөгчийн он цагийг тодорхойлох нь бидний өнгөрсөн үеийг ойлгох арга барилыг өөрчилсөн. Энэхүү арга нь эртний газар тариалангийн он дараалал, хүний шилжилт, чулуу, металлын технологийн хөгжил, тэр ч байтугай суурин газруудын эрин үеийг шалгахад тусалдаг. Нэгэн цагт харьцангуй тооцоонд тулгуурладаг байсан олон археологийн маргааныг одоо үнэмлэхүй өгөгдөл дэмжиж байна.
Жишээлбэл, радио нүүрстөрөгчийн он цагийг тодорхойлох нь судлаачдад амьдрах орчны хоёр давхарга дараалан үүссэн үү эсвэл хэдэн зуун жилийн зайтай юу гэдгийг ялгах, хоолны дэглэмийн өөрчлөлт нь уур амьсгалын өөрчлөлттэй холбоотой эсэхийг үнэлэх, худалдааны динамик эсвэл хүн амын шилжилт хөдөлгөөнийг өөр өөр газраас авсан он сар өдрийг харьцуулан мөрдөх боломжийг олгодог.
Дүгнэлт
Археологийн радио нүүрстөрөгчийн арга нь органик үлдэгдлийн он сар өдрийг тогтоох, өнгөрсөн хүний амьдралын илүү нарийвчлалтай цагийн хуваарийг тогтоох үнэлж баршгүй шинжлэх ухааны хэрэгсэл юм. Зарчим нь энгийн бөгөөд организм үхсэний дараа C-14-ийн задралыг хэмжих боловч үүнийг хэрэглэхэд дээж сонгох, бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхээс эхлээд үр дүнг тохируулах хүртэл маш их анхаарал шаарддаг. Археологичид радио нүүрстөрөгчийн он сар өдрийг зөвхөн насны үзүүлэлт төдийгүй соёлын хувьсал, хүрээлэн буй орчны өөрчлөлт, хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн урт түүхийн түүхийг гэрэлтүүлэх цонх болгон ашиглаж болно.
Хэрэв та хүсвэл би энэ өгүүллийг сургуулийн даалгаврын хувилбар (илүү энгийн), эрдэм шинжилгээний хувилбар (ишлэл, лавлагаатай) болгон өөрчлөх эсвэл Индонезид радио нүүрстөрөгчийн судалгааны тохиолдлын жишээ нэмж болно.
