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木材で年代測定

2016年10月20日 / 投稿者:鍋田 みずき / カテゴリー: ガードラック社員ブログ

こんにちは、R&D 本部の鍋田です。

寒い日も多くなって来まして、体調を崩しやすい時期でもありますがいかがお過ごしでしょうか。

今回は木材にも関係する雑学をひとつ!

考古学の話で、C14 年代測定というものを聞いたことはありませんか?炭素原子 (C) の放射性同位体である C14 の量でそれがいつの年代のものなのか推定する、というものです。

通常の炭素原子はC12 ですが、自然界にはC12 の 1 兆分の 1 くらいのC14 が存在しています。C14 は普通のC12 と同様に、CO2 として光合成に使われ生体内に取り込まれますが、生命活動を終えると新たに取り組むことができなくなります。また、放射性同位体は不安定なので、放射線を出しつつ分解しだんだん数を減らしていきます。それが半分にまで減るのに、5730 年かかるため (半減期)、今を基準にして調べたいものにどれだけ C14 が残されているのかを基準にして年代を推定できるという原理です。

C14太字

3~4 万年前までの年代測定に使われます



木片はもちろんのこと、土器に混ぜられた繊維や住居・焚き火跡から遺跡の年代特定、また仏像や古文書の年代鑑定にも利用されています。

さて、ではその C14 はどうやってできているのでしょう?

場所は遥か上空の成層圏で、材料は窒素原子(N14) と宇宙線です。N14 原子が宇宙線由来の中性子を吸収することで、C14 となるそうです。同位体である C14 と C12 は同じ化学反応をするため酸素と反応してCO2 となり、やがて地上に降りてきて光合成を通じて生体内に取り込まれます。

しかし不安定な C14 はいずれ分解され、もとの N14 へと戻るのです。

ちなみに、時代によってC14 発生量は異なるため、現在を基準にすると誤差が大きくなってしまいます。誤差の補正には年輪年代測定法などが使われています。あらかじめ年代がわかっている樹木と併用することでより正確な年代測定が可能になります。

あらかじめ年代がわかっている樹木の年輪から誤差を校正します

中心ほど古いことを利用し、年輪から誤差を校正します

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