Isotopenanalyse: Unterschied zwischen den Versionen
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| + | Aktivität besaß, d. h. wann er gestorben ist. Auf diese Weise ist eine experimentelle Überprüfung | ||
| + | geschichtlicher und vorgeschichtlicher Zeitangaben (Altersbestimmungen zwischen 400 und 30000 | ||
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Version vom 12. März 2006, 20:55 Uhr
Die Verteilung bestimmter Isotope in der Natur ist nicht konstant, sondern orts- und zeitabhängig. Damit ist die Isotopenanalyse zur Alters- und Ortsbestimmung geeignet.
Anwendungsbeispiele
Lebensmitteluntersuchung
Die isotope Zusammensetzung eines Lebensmittels (H, O, N, S, C) unterscheidet sich von der eines Produktes eines anderen Standortes. Dieser so genannte isotopische Fingerabdruck ist nicht sichtbar und kann auch durch chemische Zusätze oder Verarbeitungsprozesse nicht verändert werden. Er ermöglicht uns, die Rückverfolgbarkeit von Lebens- und Futtermitteln zu gewährleisten. Damit kann heute nicht nur das Land oder die Region, sondern prinzipiell auch ein Erzeugerbetrieb identifiziert werden.
Das Projekt Farm-ID basiert auf diesem Analyseverfahren.
Radiocarbonmethode
Das b-strahlende Kohlenstoffnuklid 14C wird für die Altersbestimmung kohlenstoffhaltiger historischer und prähistorischer Organismen verwendet. Unter der Einwirkung der kosmischen Strahlung, die in der oberen Atmosphäre, Stickstoff in Kohlenstoff umzuwandeln vermag ( ) hat sich in der Atmosphäre im Laufe der Jahrmillionen eine Gleichgewichtskonzentration von 14CO2 eingestellt. Sie entspricht 16 14C-Atom-Zerfällen je g Kohlenstoff pro Minute, ist also außerordentlich gering. Analoges gilt für die Pflanzen, die bei der Assimilation, und für die Tiere, die über die Pflanzen die Gleichgewichtskonzentration von 14C in sich aufnehmen und sie während ihrer Lebenszeit infolge des dauernden Ausgleichs mit der Umwelt konstant halten. Sobald aber ein lebender Organismus stirbt, vermag er keinen neuen radioaktiven Kohlenstoff mehr zu inkorporieren. Damit sinkt die 14C-Aktivität nach Ablauf von 5730 Jahren auf die Hälfte (Halbwertszeit, Zerfall von 8 14C-Atomen je g C pro Min.), nach Ablauf von 11460 Jahren auf ein Viertel (Zerfall von 4 14C-Atomen je g C pro Min.) usw. Umgekehrt kann man somit aus dem Maß der in einem abgestorbenen Organismus (z. B. der Holzplanke eines alten Schiffes, den Knochenresten eines prähistorischen Tieres) je Gramm C noch vorhandenen 14C-Aktivität mit Hilfe der Halbwertszeit von 14C zurückrechnen, zu welchem Zeitpunkt er noch volle Aktivität besaß, d. h. wann er gestorben ist. Auf diese Weise ist eine experimentelle Überprüfung geschichtlicher und vorgeschichtlicher Zeitangaben (Altersbestimmungen zwischen 400 und 30000 Jahren mit einer Fehlergrenze von durchschnittlich 5 %) möglich.
