Radiocarbon Dating (కార్బన్ డేటింగ్) అంటే ఏంటి ?

ఈ రోజు మన ఆర్టికల్ లో కార్బన్ డేటింగ్ అంటే ఏంటి ?వాటిని ఎలా ఉపయోగిస్తారో తెలుసుకుందాం.

మనం చాల సార్లు వినే ఉంటాము  పూర్వం నాటి శిధిలాలు బయటపడ్డాయని, 5000 సంవత్సరాల నాటి వస్తువు బయటపడిందని,ఈ ఖనిజాలు రాజుల కలం నాటివి అని   ఇలాంటి వార్తలు వింటూ ఉంటాం చూస్తుంటాం ,మరి  అవి అన్ని సంవత్సరాల పూర్వం నాటివి అని ఎలా తెలుసుకుంటారో ఇప్పుడు తెలుసుకుందాం . బయటపడిన ఆ శిధిలాలు లేదా ఖనిజాలు ఏ కాలం నాటివో కనిపెట్టడానికి(Discover) కు వాడే పద్దతిని కార్బన్ డేటింగ్ (Carbon Dating) అని అంటారు.

సాధారణంగా ఒక కార్బన్ అణువులో 6 ప్రోటాన్లు ( protons ) 6 న్యూట్రాన్లు(Neutrons) ఉంటాయి. కాబట్టి దీనిని carbon-12 అని అంటారు. రెండు సమానంగా ఉన్నాయి కాబట్టి ఇది స్థిరంగా ఉంటుంది. అయితే వాతారణంలోని నైట్రోజన్ అణువులను కాస్మిక్ రేస్ అనేవి తాకినప్పుడు ఈ నైట్రోజెన్ అణువు అనేది 6 ప్రోటాన్లు , 8 న్యూట్రాన్లు ఉన్న కార్బన్ అణువుగా మారిపోతుంది. దీనిని carbon-14 అని అంటారు .దీనిలోని ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్ల సంఖ్య మధ్య తేడా ఉండడం వలన కార్బన్ 14 స్దిరంగా ఉండదు.

వాటిని ఎలా ఉపయోగిస్తారో తెలుసుకుందాం ?

మనుషులు ,జంతువులు , మొక్కలు , కీచకాలు ఇలా జీవం ఉన్న ప్రతి జీవిలోను కార్బన్ అణువులు  ఉంటాయి. మొక్కలు Carbon dioxide ని తీసుకుకోవడం ద్వారా వాతావరణంలోని వుండే కార్బన్ మొక్కలోకి వెళ్తుంది. జంతువులు,మనషులు మొక్కలకి సంబందించిన ఆహారాన్ని తీసుకోవడం వలన మనుషులకు అదే రకమైన కార్బన్ అణువులు చేరుతున్నాయి.

కావున మన అందరిలోనూ ఈ carbon-12 మరియు  carbon-14 ఉంటాయి. అయితే 1 ట్రిలియన్ (trillion) కార్బన్ 12 అణువులకు గాను కేవలం ఒక carbon-14 అణువు మాత్రమే ఉంటుంది అంటే ఇక్కడ నిష్పత్తి అనేది 1 ట్రిలియన్ : 1. (1 T : 1),మన చుట్టూ ఉన్న వాతావరణంలోగాని, మనుషుల్లో గాని జంతువులలో బ్రతికున్న ప్రతి జీవిలోను కూడా ఈ నిష్పత్తిలోనే ఈ carbon-12 , carbon-14 అణువులు ఉంటాయి.

ఏదైనా  జీవి బ్రతికి ఉన్నంత కాలం తాను బ్రతకడానికి  ఆహారం తీసుకుంటూనే ఉంటుంది కాబట్టి ఈ నిష్పత్తి అలాగే ఉంటుంది. ఒక వేళా ఆ జీవి చనిపోతే ఆ జీవి శరీరంలోకి వుండే  ఈ carbon-12 అణువులు స్థిరంగా మారకుండా ఉంటాయి కాబట్టి ఆ సంఖ్య అలాగే ఉంటుంది. కాని carbon-14 మాత్రం కొంతకాలానికి మరలా నైట్రోజెన్ గా మారిపోతుంది.ఇలా నైట్రోజన్ గ మారింది అంటే ఆ జీవిలో పూర్తిగా అణువులు కూడా బలహీన పడిపోతాయి. మనం వినే ఉంటాం మనిషి చనిపోయాక కూడా ఆ వ్యక్తి యొక్క గోర్లు కావచ్చు జుట్టు కావచ్చు ఒక వారం రోజులు పాటు పెరుగుతాయని అది కార్బన్ – 14 ఉన్నంత వరకు అలా ఉంటుంది.

ప్రతి 5,730 సంవత్సరాలకు ఒకసారి ఆ శిధిలాలలోని carbon-14 అణువుల సంఖ్య సగానికి పడిపోతుంది. దీనిని Half Life అని అంటారు. అంటే కార్బన్ కు ఉన్నHalf Life 5,730 సంవత్సరాలు . ఉదాహరణకి ఒక జీవి చనిపోయేనాటికి ఆ శరీరంలో 1000 ట్రిలియన్ carbon-12 అణువులు ఉండి 1000 carbon-14 అణువులు ఉన్నాయి అనుకుందాం. 5730 సంవత్సరాల తరువాత ఆ జీవి శిధిలలో carbon-12 సంఖ్య అలాగే ఉంటుంది కానీ carbon-14 సంఖ్య 500 కి పడిపోతుంది. ఆ సగం carbon-14 అణువులు నైట్రోజన్ గా మారిపోతాయి. మరొక 5730 సంవత్సరాలకు ఆ 500 carbon-14 అణువులు కాస్త 250 కి పడిపోతాయి.

ఈ విధముగా  ఒక చోట బయటపడిన శిధిలాలను  ఎన్ని carbon-12 అణువులకి గాను ఎన్ని carbon-14 అణువులు ఉన్నాయి అనే విషయాలన్నీ  నిష్పత్తి రూపం బట్టి ఆ  జీవి చనిపోయి ఎన్ని సంవత్సరాలు గడిచి ఉంటుంది అనే విషయాన్ని  శాత్రవేత్తలు తెలుసుకుంటారు . ఈ కార్బన్ డేటింగ్ ని ఉపయోగించి సుమారుగా 50000 నుండి 60000 సంవత్సరాల పూర్వం వరకు మనం లెక్కించవచ్చు. ఒకవేళ అంతకన్నా పాతవాటి గురించి తెలుసుకోవాలనుకుంటే ఏ మూలకానికి అయితే ఎక్కువ Half Life ఉంటుందో చూసి వాటి ఆధారంగా లెక్కిస్తారు.

ఉదాహరణకి carbon-14 Half Life 5730 కదా. అదే ప్లుటోనియం-239(Plutonium) అనే మూలకాన్ని తీసుకుంటే దీని Half Life 24,110 సంవత్సరాలు. అంటే ప్రతి 24,110 సంవత్సరాలకి వీటి సంఖ్య సగానికి పడుతుందన్నమాట. యురేనియం(Uranium)అనే మూలకాన్ని తీసుకుంటే దీని Half Life 70 కోట్ల సంవత్సరాలు. ఈ విధంగా బాగా పురాతనమైన వాటి వయసు తెలుసుకోవాల్సి వచ్చినప్పుడు Half Life ఎక్కువగా ఉన్న మూలకాల ద్వారా కనుగొంటారు.

ఇలా ఏదైనా ఒక పురాతనమైన వస్తువులు గాని, శిధిలాలు గాని బయటపడినప్పుడు ఈ కార్బన్ డేటింగ్ (Carbon Dating) ద్వారా అవి ఎన్ని సంవత్సరాల పూర్వం నాటివో లెక్కిస్తారు.

కార్బన్ డేటింగ్ శాస్త్రవేత్త అవ్వాలని ఉంటే ఏం చదువుకోవాలి ?

ఆర్కియాలజీ(Archaeology)

ఆర్కియాలజీ అనేది మానవ శాస్త్రాలు మరియు రేడియోకార్బన్ డేటింగ్‌ సిద్ధాంతాలను నిరూపించడానికి లేదా తిరస్కరించడానికి ఉపయోగిస్తారు  . కొన్ని సంవత్సరాలుగా, కార్బన్ 14 డేటింగ్, భూగర్భ శాస్త్రం, హైడ్రాలజీ, జియోఫిజిక్స్, అట్మాస్ఫియరిక్ సైన్స్, ఓషనోగ్రఫీ, లేత వాతావరణ శాస్త్రం మరియు బయోమెడిసిన్‌లో కూడా అప్లికేషన్‌లను ఈ ఆర్కియోలాజి సహాయం ద్వారా కూడా తెలుసుకుంటారు.