Koolstof-14-methode

Ouderdom fossiel bepalen met koolstof-14-methode

De koolstof-14-methode wordt toegepast om de ouderdom van resten van plantaardig of dierlijk materiaal vast te stellen. De methode is betrouwbaar maar de nauwkeurigheid kan nog al eens verschillen. Deze dateringsmethode kan dus alleen worden toegepast op materiaal van biologische herkomst.

---

Achtergrondinformatie

• neutron + ¹⁴N → ¹⁴C + proton;
• ¹²C: normaal / stabiel koolstofatoom ↔ ¹⁴C: instabiel koolstofisotoop (met 6 protonen en 8 neutronen);
• Hoeveelheid ¹⁴C is erg klein t.o.v. de hoeveelheid ¹²C. Door constante aanmaak (in hogere luchtlagen) blijft de hoeveelheid ¹⁴C in de atmosfeer constant;
• De verhouding ¹⁴C : ¹²C verandert met tijd: ¹⁴C → ¹⁴N;
• Halveringstijd ¹⁴C (als helft van ¹⁴C is vervallen tot ¹⁴N) is 5.730 jaar;
• Opname van ¹²C en ¹⁴C door planten (CO₂), verder in voedselketen via consumenten;
• Als organisme dood gaat, stopt opname C-atomen;
• Hoe minder ¹⁴C t.o.v. het ¹²C, hoe ouder het materiaal is.

---

Opdracht

Bij onderzoek met koolstofisotopen blijkt de verhouding ¹⁴C : ¹²C in levende salamanders viermaal zo hoog te zijn als in fossiel Q.

1. Hoe oud is fossiel Q?

Een paleontoloog vindt een gidsfossiel van een salamandersoort, waarvan bekend is dat deze ongeveer 17.000 jaar geleden geleefd heeft. Om dit te controleren voert hij een datering uit met de koolstofisotoop ¹⁴C. Hij vindt een bepaalde verhouding tussen ¹⁴C en ¹²C. Hij vergelijkt deze met die in levende organismen van verwante soorten.

2. Welk resultaat verwacht hij te vinden? In het fossiel zal deze verhouding ongeveer … keer zo klein zijn als in de levende organismen. Rond af naar een geheel getal.

Omdat de halfwaardetijd van ¹⁴C relatief kort is, kunnen op deze manier slechts fossielen die maximaal 60.000 jaar oud zijn, betrouwbaar worden vastgesteld. Een paleontoloog maakt dan ook gebruik van ²³⁵U. In een bepaald fossiel treft een onderzoeker 6,25% van de oorspronkelijke hoeveelheid²³⁵U aan.

3. Hoe oud is dit fossiel?

De uitstoot van ‘fossiel CO₂’ resulteert in een verlaging van het aandeel ¹⁴C in de atmosfeer. Druivenplanten nemen CO₂ op en de verandering van dit ¹⁴C-aandeel moet over de jaren heen terug te vinden zijn in wijnalcohol. De techniek van werken met het verval van ¹⁴C is afkomstig uit onderzoek naar de ouderdom van bepaalde fossielen. Over dit onderzoek worden twee uitspraken gedaan:
1 Met dit onderzoek kan de absolute ouderdom van een fossiel bepaald worden.
2 Dit onderzoek werkt alleen als het fossiel koolstofverbindingen bevat van het oorspronkelijke organisme.

4. Welke uitspraak is of welke uitspraken zijn juist?

5. Bij welke fossielen is deze dateringsmethode zeker niet bruikbaar?
   • A bij de wervel van een Dinosauriër
   • B bij het schouderblad van een Mammoet
   • C bij de schedel van een Neanderthaler
   • D bij een veenlijk uit Drenthe