خطوات الاستخدام
أدخل قيمة النسبة الحالية للكربون-14 إلى الكربون-12 في العينة، أو اختر إدخال النسبة المئوية الحديثة (Percent Modern). إذا أدخلت النسبة المئوية، فستحول الحاسبة تلقائيًا إلى النسبة الحالية بافتراض أن النسبة الأولية القياسية تساوي 1.3×10⁻¹². يمكنك تعديل النسبة الأولية إذا كانت لديك قيمة دقيقة للكيان المرجعي.
يتم حساب عمر العينة باستخدام معادلة الاضمحلال الإشعاعي: t = (T₁/₂ / ln(2)) × ln(N₀/N)، حيث T₁/₂ هو عمر النصف للكربون-14 (5730 سنة)، N₀ هي النسبة الأولية للكربون-14 إلى الكربون-12 في الكائن الحي (افتراضيًا 1.3×10⁻¹²)، وN هي النسبة الحالية المقاسة. إذا أدخلت النسبة المئوية الحديثة، فسيتم حساب N بالقسمة على 100 ثم الضرب في N₀.
تظهر النتيجة بالسنوات قبل الحاضر (BP - Before Present)، حيث أن 'الحاضر' يشير إلى عام 1950 ميلادي. هذا التاريخ هو المرجع القياسي لتأريخ الكربون المشع لتجنب تأثير التفجيرات النووية التي غيرت نسبة الكربون-14 في الغلاف الجوي. العمر المحسوب هو عمر غير معاير (Conventional Age) وقد يحتاج إلى معايرة باستخدام منحنيات معايرة مثل IntCal20 للحصول على أعمار تقويمية دقيقة.
لتحويل العمر غير المعاير إلى عمر تقويمي، تستخدم منحنيات معايرة تعتمد على حلقات الأشجار والشعب المرجانية والرواسب. هذه الخطوة ضرورية بسبب التغيرات التاريخية في تركيز الكربون-14 في الغلاف الجوي. يمكنك استخدام حاسبة معايرة منفصلة أو إدراج العمر الناتج في برنامج مثل OxCal أو Calib.
تأكد من أن العينة نظيفة وخالية من التلوث بالكربون الحديث (مثل الأنسجة الحية أو الغراء) أو الكربون القديم (مثل الجير). يؤثر التلوث بشكل كبير على النتيجة، خاصة للعينات القديمة. يوصى باستخدام معالجة كيميائية مسبقة مثل حمض-قلوي-حمض (AAA) لإزالة الملوثات.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على التأريخ بالكربون المشع بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نحول النسبة المئوية إلى النسبة الحالية N: N = (15/100) × 1.3×10⁻¹² = 1.95×10⁻¹³. ثم نطبق معادلة الاضمحلال: t = (5730 / ln(2)) × ln(1.3×10⁻¹² / 1.95×10⁻¹³). ln(2) ≈ 0.6931، ln(1.3×10⁻¹² / 1.95×10⁻¹³) = ln(6.6667) ≈ 1.897. إذن t = (5730 / 0.6931) × 1.897 ≈ 8268 × 1.897 ≈ 15690 سنة. إذن عمر العينة غير المعاير هو حوالي 15690 سنة قبل 1950 ميلادي. لكن يجب معايرته للحصول على التاريخ التقويمي، والذي قد يكون أقل بحوالي 200-300 سنة لهذه الفترة.
الحل
للعينة الأولى: t = (5730/0.6931) × ln(1.3×10⁻¹² / 8×10⁻¹³) = 8268 × ln(1.625) ≈ 8268 × 0.485 = 4010 سنة (غير معاير). هذا العمر حديث نسبيًا، لكنه قد يكون غير دقيق بسبب التلوث المحتمل بالكربون الحديث من الجلد أو المادة اللاصقة. العينة الثانية: t = 8268 × ln(1.3×10⁻¹² / 2.5×10⁻¹⁴) = 8268 × ln(52) ≈ 8268 × 3.951 = 32670 سنة. هذا العمر قريب من الحد الأقصى للتأريخ بالكربون المشع (حوالي 50000 سنة) وقد يكون غير دقيق بسبب كمية الكربون-14 المتبقية الصغيرة جدًا واحتمال حدوث تلوث بكميات ضئيلة جدًا من الكربون الحديث.