ಡೇಟಿಂಗ್ C-14

ಇಂಗಾಲದ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೋಟೋಪ್ ಆಗಿರುವ ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಬನ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ವಯಸ್ಸನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ c¹⁴ಡೇಟಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು 1940ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಚಿಕಾಗೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ವಿಲ್ಲಾರ್ಡ್‌ ಲಿಬ್ಬಿ ಎಂಬುವವರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು.ಅವರಿಗೆ ನೋಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯೂ ಲಭಿಸಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪುರಾತತ್ವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ. ಅಂದಿನಿಂದ c¹⁴ಕಾಲ ನಿರ್ಣಯವು ಪುರಾತತ್ವ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.

ಮೂಲ ತತ್ವ (Principle)

ಎಲ್ಲ ಜೀವಿಗಳು ಬದುಕಿರುವಾಗ ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್-14 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಜೀವಿ ಬದುಕಿರುವಾಗ → ಕಾರ್ಬನ್-14 ಮಟ್ಟ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ
ಜೀವಿ ಸತ್ತ ನಂತರ → ಕಾರ್ಬನ್-14 ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ
ನಂತರ → ಕಾರ್ಬನ್-14 ನಿಧಾನವಾಗಿ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ (Radioactive decay)

ಉಳಿದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್-14 ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ವಯಸ್ಸನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅರ್ಧ ಆಯುಷ್ಯ (Half-life)

ಕಾರ್ಬನ್-14 ನ ಅರ್ಧ ಆಯುಷ್ಯ = 5730 ವರ್ಷಗಳು

5730 ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ → ಅರ್ಧ ಪ್ರಮಾಣ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ
11,460 ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ → ¼ ಪ್ರಮಾಣ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ

ಈ ನಿಯಮಿತ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆಯ ಆಧಾರದಿಂದ ಕಾಲವನ್ನು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿಧಾನ (Method / Procedure)

ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ:

ಮಾದರಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ (ಎಲುಬು, ಮರದ ತುಂಡು, ಕಲ್ಲುಕೋಲು)
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧೀಕರಣ (Cleaning)
ಕಾರ್ಬನ್-14 ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು
ಮೂಲ ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ
ಗಣಿತೀಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಿಂದ ವಯಸ್ಸು ನಿರ್ಧಾರ

ಉಪಯೋಗಗಳು (Uses / Importance)

ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಉಪಯೋಗಗಳು:

ಪ್ರಾಚೀನ ನಾಗರಿಕತೆಗಳ ಕಾಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು
ಪುರಾತತ್ವ ತಾಣಗಳ ವಯಸ್ಸು ತಿಳಿಯುವುದು
ಪ್ರಾಚೀನ ಮಾನವರ ಜೀವನ ಅಧ್ಯಯನ
ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಇತಿಹಾಸ ಅರಿವು
ಪುರಾತತ್ವ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಆಧಾರ ಒದಗಿಸುವುದು

ಮಿತಿಗಳು (Limitations)

ಇದು ಜೀವಂತವಾಗಿದ್ದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ
ಸುಮಾರು 50,000 ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ
ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಮಲಿನತೆ (contamination) ಇದ್ದರೆ ಫಲಿತಾಂಶ ತಪ್ಪಾಗಬಹುದು

ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಅಂದಾಜು ಮಾತ್ರ ಸಿಗುತ್ತದೆ (Exact date ಅಲ್ಲ)

ಉದಾಹರಣೆ (Example)

ಒಂದು ಮರದ ತುಂಡಿನಲ್ಲಿ 50% ಕಾರ್ಬನ್-14 ಉಳಿದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಸುಮಾರು 5730 ವರ್ಷ ಹಳೆಯದು ಎಂದು ಅರ್ಥ.

ವಿವರ:

ಇದ್ದಿಲು ಹಾಗೂ ಎಲುಬು ಮುಂತಾದ ಸಾವಯವ ವಿಶೇಷಗಳಲ್ಲಿ ಅಳಿದುಳಿದಿರುವ ಇಂಗಾಲ 14 (c¹⁴)ದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆದು ಅವುಗಳ ಕಾಲಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದಾಗಿದೆ. ಇದು ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಬನ್ (c¹⁴) ವಾತಾವರಣದ ಸಾರಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್‌ ಕಿರಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ c¹⁴ವಾತಾವರಣದ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಇಂಗಾಲದ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಪ್ರಾಣಿಗಳು c¹⁴ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ತಿನ್ನುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾಣಿ ಅಥವಾ ಸಸ್ಯ ಸತ್ತನಂತರ ಅದು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ವಿನಿಮಯವಾಗುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿಯ ಇಂಗಾಲಾಮ್ಲವು ಸಾಗರದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿ ಸಾಗರ ಜೀವಿಗಳ ದೇಹವನ್ನು ಸಹ ಸೇರುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್‌ಕಿರಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾದ c¹⁴ವಾತಾವರಣ. ಜೀವಗೋಳ ಹಾಗೂ ಸಾಗರ ಇವು ಜೊತೆಗೂಡಿ ಆಗುವ ಇಂಗಾಲದ ವಿನಿಮಯ ಜಲಾಶಯದಲ್ಲಿ ಸಮನಾಗಿ ಹಂಚಿಹೋಗುತ್ತವೆ. c¹⁴ಅರ್ಧ ಜೀವಾವಧಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅದು ಹಂಚಿಹೋಗಲು ಹಿಡಿಯುವ ಅವಧಿ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆಯೆನಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಸುಮಾರು 7.5 ಕಿ. ಗ್ರಾಂ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ c¹⁴5730 ವರ್ಷಗಳ ಅರ್ಧ ಜೀವಾವಧಿ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬೀಟಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಗೆ ಹಾಕಿ ಕ್ಷಯಿಸುತ್ತಾ ಹೋಗಿ ಮತ್ತೆ N¹⁴ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೊಂದುತ್ತವೆ.

ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿನ N¹⁴ದಿಂದ c¹⁴ ಆಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಾಲವು c¹⁴ ದಿಂದ ಮತ್ತೆ N¹⁴ಆಗುವ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಜಲಾಶಯದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲ ವಿನಿಮಯವು ಸುಮಾರು 62 ಟನ್‌ಗಳಷ್ಟು c¹⁴ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದೇ ರೀತಿಯದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಣಿ ಹಾಗೂ ಸಸ್ಯಗಳು ಸತ್ತ ನಂತರ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲಾಮ್ಲವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಕ್ರಿಯೆಯೇ ನಿಂತು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಸತ್ತ ನಂತರ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ c¹²ಹಾಗೆಯೇ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಆದರೆ c¹⁴ನ ಸಾಯುವ ಕ್ರಿಯೆ ಹಾಗೆಯೇ ಮುಂದುವರೆಯುತ್ತದೆ. ಸತ್ತ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಹಾಗೂ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ c¹⁴ ಪ್ರಮಾಣವು ಪ್ರತಿ 83 ವರ್ಷಗಳಿಗೆ ಶೇ 1 ರಷ್ಟು ಮಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಾವಯವ ಅವಶೇಷಗಳಲ್ಲಿನ c¹⁴ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ ಅವುಗಳ ಕಾಲ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉತ್ಖನನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ಇದ್ದಿಲು c¹⁴ಕಾಲ ನಿರ್ಣಯ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಶಸ್ತವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ ಚಿಪ್ಪು ಹಾಗೂ ಎಲುಬುಗಳನ್ನು ಸಹ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮಾಡಿ ಅವುಗಳ ಅವಧಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಇದ್ದಲಿನ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಬೇಕಾದಾಗ ಕೇವಲ 10 ಗ್ರಾಂ ಇದ್ದಿಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಚಿಪ್ಪು ಹಾಗೂ ಎಲುಬುಗಳ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 200 ಗ್ರಾಂಗಳಷ್ಟು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಶೇಷ ಉಪಕರಣಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಮಾದರಿ ಕಾಲನಿರ್ಣಯ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. c¹⁴ದಿಂದ ಮರಳಿ N¹⁴ಆಗಿ ಬದಲಾಗುವಾಗ ಬೀಟಾ ಕಣಗಳು ಹೊರದೂಡಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಪ್ರಾಗೈತಿಹಾಸಿಕ ಕಾಲದ ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಸಾವಯವ ಮಾದರಿಯು ಪ್ರತಿನಿಮಿಷಕ್ಕೆ 15 ಬೀಟಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ಅದೇ 5730 ವರ್ಷಗಳ ಹಳೆಯ ಮಾದರಿಯು 7.5 ಬೀಟಾಕಣಗಳನ್ನು 11460 ವರ್ಷಗಳ ಹಳೆಯ ಮಾದರಿಯು 7.5 ಬೀಟಾಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ಸುಮಾರು 70,000 ವರ್ಷಗಳ ಹಳೆಯ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ c¹⁴ಉಳಿಯುವುದಿಲ್ಲವಾದ ಕಾರಣ ಬೀಟಾ ಕಣಗಳು ಹೊರಗೆ ಹೋಗುವುದೇ ಇಲ್ಲ. ಬೀಟಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಗೀಜರ್ ಕೌಂಟರ್ ಎಂಬ ಉಪಕರಣದ ಸಹಾಯದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು 50,000 ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಹಳೆಯ ಸಾವಯವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಕಾಲ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿನ ತಾಂತ್ರಿಕ ದೋಷ ಹಾಗೂ ಅಲ್ಲಿನ ಸ್ಥಿತಿಗತಿ ಚೆನ್ನಾಗಿಲ್ಲದೆ ಹೋದರೆ c¹⁴ಕಾಲಮಾನದ ತೀರ್ಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಫಲಿತಾಂಶ ದೊರಕುವುದಿಲ್ಲ. ಹಾಗಾಗಿ ಇದರ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು c¹⁴ ಕಾಲದ ವಿವರ +- ದೋಷದ ಅಂಕೆ ಹಾಗೂ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾ: 2700+-300 B.P (Before Present) ಎಂಬ ಉಲ್ಲೇಖವನ್ನು ಮಾಡಬೇಕು. ಅಂದರೆ ನಾವು ಇಂದಿನಿಂದ ಹಿಂದಕ್ಕೆ 6900 ಮತ್ತು 7500 ವರ್ಷಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಗತಿ ಎಂದು ತಿಳಿಯಬೇಕು.

ಭಾರತೀಯ ಪುರಾತತ್ವ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ c¹⁴ಕಾಲಮಾನದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಲ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಅಹಮ್ಮದಾಬಾದ್‌ನಲ್ಲಿ ʻʻಟಾಟಾ ಇನ್ಸ್‌ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಫಂಡಮೆಂಟಲ್ ರೀಸರ್ಚ್‌ (TIFR) ಸಂಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಾಪನೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು c¹⁴ಕಾಲ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡುವ ಗಮ್ಯ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ. ಇದೇ ಪ್ರಯೋಗ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಹರಪ್ಪಾ ನೂತನ ಶಿಲಾಯುಗ ಹಾಗೂ ಬೃಹತ್ ಶಿಲಾಯುಗ ಸಂಸ್ಕೃತಿಗಳ ಕಾಲಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು. ಕರ್ನಾಟಕದ ಟೀ ನರಸೀಪುರ, ತೆಕ್ಕಲಕೋಟೆ, ಹಳ್ಳೂರು, ತೇರದಾಳ್ ಹಾಗೂ ಕೊಡೇಕಲ್‌ ಮುಂತಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡು ಬಂದ ನೂತನ ಶಿಲಾಯುಗ, ಕಬ್ಬಿಣ ಯುಗಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿ ಅವುಗಳ ಕಾಲಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಯಿತು.

ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಪುರಾತತ್ವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಕ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹಳೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ವಯಸ್ಸನ್ನು ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದರೂ, ಇದರ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಬಳಸಬೇಕು. ಈ ವಿಧಾನವು ಮಾನವ ಇತಿಹಾಸ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕೃತಿಯ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಬಹುಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸಾರಾಂಶ:
ರೇಡಿಯೋ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್ ಎಂದರೆ ಕಾರ್ಬನ್-14 ಕುಗ್ಗುವಿಕೆಯ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ಹಳೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ವಯಸ್ಸನ್ನು ತಿಳಿಯುವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವಿಧಾನ.