Fosil Yakıtlar Karbon-14 Tarihlendirme Yönteminin Güvenilirliğini Azaltıyor

Karbon-14, karbon elementinin doğal olarak bulunan üç izotopundan biri. Doğada en yaygın bulunan karbon izotopu olan karbon-12’nin çekirdeğinde 6 proton ve 6 nötron var. Karbon-13’ün çekirdeği ise 6 proton ve 7 nötrondan oluşuyor. Karbonun bu iki izotopu zamanla bozunarak farklı elementlere dönüşmüyor yani kararlı izotoplar. Çekirdeğinde 6 proton ve 8 nötron bulunan karbon-14 ise yarı ömrü yaklaşık 5700 yıl olan radyoaktif bir izotop yani zamanla bozunarak azota dönüşüyor.

Kozmik ışınların atmosferin üst katmanlarındaki parçacıklarla etkileşmesi sonucu açığa çıkan nötronlar azot atomlarıyla çarpışarak karbon-14’ü oluşturur. Atmosferdeki karbon atomlarının oksijenle birleşmesi sonucu oluşan karbondioksit, solunum ve fotosentez süreçleriyle canlıların yapısına geçer. Bu nedenle canlıların yapısında da karbon-14 bulunur. Atmosferdeki dolayısıyla canlıların yapısındaki karbon-14’ün diğer karbon izotoplarına oranı yaklaşık olarak sabittir. Ancak karbon-14 zamanla bozunduğu için canlı bir organizma öldüğünde yapısındaki karbon-14 oranı azalmaya başlar. Karbon-14’ün yarı ömrü ve atmosferdeki karbon-14 oranı bilindiğinden ölü bir organizmanın yapısındaki karbon-14 oranı ölçülerek organizmanın yaşı belirlenebilir. Karbon-14 tarihlendirme yöntemiyle yaklaşık 50.000 yıl öncesine kadar tarihlendirme yapılabiliyor.

Karbon-14 tarihlendirme arkeolojik bulguların yaşının belirlenmesinde kullanılan en güvenilir yöntemlerden biri. Ancak sonuçları Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan araştırmada, fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan karbondioksitin atmosferdeki karbon-14 oranının azalmasına neden olarak yöntemin güvenilirliğini etkilediğini gösteriyor.

Fosil yakıtlar ölü bitki ve hayvan kalıntılarının milyonlarca yılda kimyasal olarak değişim geçirmesiyle oluşuyor. Ancak bu süreçte organizmaların yapısındaki karbon-14’ün tamamı bozunduğu için fosil yakıtlar karbon-14 içermiyor. Bu nedenle fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan karbondioksit atmosferdeki karbon-14 oranının düşmesine yol açıyor.

Fosil yakıtların yanmasıyla birlikte atmosfere salınan sera gazlarının miktarı her geçen gün artıyor. Bilim insanları fosil yakıtların yanması sonucu açığa çıkan karbondioksitin atmosferdeki karbon-14 oranında sebep olduğu değişim nedeniyle, 2050 yılında, karbon içeren bir malzemenin karbon-14 oranının bugün karbon-14 tarihlendirme yöntemiyle 1000 yaşında olduğu belirlenen bir malzemeyle aynı olacağını öngörüyor.

Karbon-14 tarihlendirme yönteminde atmosferdeki karbon-14 oranının sabit olduğu kabul ediliyor. Aslında atmosferdeki karbon-14 oranında zamanla bazı değişimler meydana geliyor. Örneğin 1950’li yıllarda yapılan nükleer silah denemeleri karbon-14 miktarında belirgin bir artışa neden olmuştu. Sanayi Devrimi’nden bugüne fosil yakıtların kullanımındaki artış ise atmosferdeki karbon-14 oranının azalmasına yol açıyor.

Dünya’nın manyetik alanının şiddeti karbon-14 oluşumunu etkiliyor. Ayrıca Güneş’ten yayılan yüksek enerjili parçacıklar da kozmik ışınların yön değiştirmesine neden olarak atmosferin üst katmanlarındaki karbon-14 oluşumunu azaltabiliyor. Ancak karbon-14 üretiminde doğal süreçler nedeniyle ortaya çıkan değişim çok belirgin değil.

Karbon-14 tarihlendirme yöntemiyle daha doğru sonuçların elde edilebilmesi için, verilerin değerlendirilmesinde atmosferdeki karbon-14 oranında zamanla ortaya çıkan bu değişimler dikkate alınarak hesaplamalar yapılıyor.