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放射性炭素年代測定について

おさかなマンモスさん

2020/3/909:18:54

放射性炭素年代測定について

放射性炭素年代測定(以下長いのでRCDと略します、学術的な正しい略し方分からないので・・・)の原理について少しわからないところがあるのですが、例えば石炭や土器など昔の物についてRCDを使えばC14がどれほど減衰しているかで年代が測定できるというのは分かります。

しかし先日、「樹齢をRCDで推定」という記事を読みました。
何千年も生きている大木の樹齢を測定したとのことだったのですが、今現在も生きている木は空気中のCO2から炭素を取り込んでいますよね??
ということはその木についてRCDを用いても、減衰しておらず樹齢0年と出るのではないんでしょうか?

例えば人間で言えば、今生きている100歳の人の皮膚をRCDすれば100年前と出るみたいな話になりますよね?でも、そうじゃなくて今生きていて炭素を循環させているのだから0年と出るはずですよね?(そこまでの精度があるかは知りませんが、あくまで例えとして捉えてください)

また、樹齢1000年の木を切り倒し、1万年埋めて化石にした場合、RCDすると「1万年」と出るのか「1万1000年」と出るのかどっちなんだ?という新たな疑問が出てきました。

放射性炭素年代測定の原理については大学時代に授業で習っただけの素人です。
調べてみても、RCDそのものの原理についてはたくさん出てきたのですが、知りたい部分がよく分からないのです。
よろしくお願いいたします。

あとついでに「放射性炭素年代測定」の学術的な略し方があれば教えてください、RCDではヒットしなかったので笑

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ベストアンサーに選ばれた回答

che********さん

2020/3/913:22:07

>しかし先日、「樹齢をRCDで推定」という記事を読みました。
>何千年も生きている大木の樹齢を測定したとのことだったのですが、今現在も生きている木は空気中のCO2から炭素を取り込んでいますよね??
>ということはその木についてRCDを用いても、減衰しておらず樹齢0年と出るのではないんでしょうか?


木は年輪を作りますよね?

新しい年輪は、樹皮のすぐ内側で作られるので、木を切った時に年輪の中央が古い年代、表面が新しい年代に作られた「木」であることがわかります。

ですので、1本の樹齢1000年の木でも、
木の中心付近からサンプルをとって測定すれば木の樹齢1000年が、
表面付近からサンプルをとって測定すれば0年となります。


>また、樹齢1000年の木を切り倒し、1万年埋めて化石にした場合、RCDすると「1万年」と出るのか「1万1000年」と出るのかどっちなんだ?という新たな疑問が出てきました。

上と同じように、樹齢1000年の木は、1000年前と0年前の年代を持っています。
ですので、それが1万年経てば、サンプル採取した部位によって、1万~1.1万年前の年代が出てくるはずです。

質問した人からのコメント

2020/3/14 01:23:31

ありがとうございました!
植物って表面しか成長しないんですね〜
驚きでした。

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kwtさん

2020/3/920:20:12

あのね、樹齢数万年の木を切るなんて言ったら、メチャ、怒られます。
今は、直径1cm以下の穴を樹木に開けて、中心部までの木の試料を取ります。
穴は樹脂で埋めます。
それに、樹木の年代を超えて、古い試料の年代を測定していますから。

樹木は、表面に育つ層があって、毎年・季節ごとに、太っていきます。その跡が年輪です。数gもあれば、もっと少なくても、加速器質量分析器で、C-12に対するC-14とC-13の同位体比を測定することができます。
採取した試料を外側から測れば、表面は大気と同じ同位体比を示し、中心部は木が育ち始めたときに取り込んで木質に固定されてから経過した時間に応じて減衰した同位体比を示します。
樹木は表面で大気の二酸化炭素を取り込んで固定し、次の年には新しい表面が育って、前年の表面を覆っていくところが、樹木のC-14年代決定のミソです。

もっともね、C-14年代は、太陽活動でC-14の生成量が変化するので、その補正が必要なんですが、その補正曲線は、研究の初期に、切り倒した樹木の年輪を数えて、同位体比を測定して、描かれているので、今、新たな補正曲線は引きません。年代既知の試料を指標にして、測定した試料の年代を計算する手順が標準化されているので。
昔は、C-14のβ線を測定していたんで、試料の量が沢山必要だったんです。
今は、そのルールに従って、測定した同位体比から年代を換算します。半減期も、特殊な値を使います。

化石の年代は、ここぞという点から試料を採取して、同位体比を比べて、化石化で同位体比が変化していない値を探して、代表的な年代にします。

Carbon-14 dating以上の言い方は、あまり使いません。Radio-carbon datingとも言うけどね。

mar********さん

2020/3/910:23:48

動物と違って樹木の場合、本当の意味で生きているのはそのごく一部だけで、木質部のほとんどは一度光合成によって作られたら新陳代謝することがありません。従って放射性炭素年代測定は可能です。

kaz********さん

2020/3/910:02:00

先の回答は、正確ではありません。

木は成長する時に、空気中の二酸化炭素から炭素を固定化します。
つまり、年輪ごとに測定年代が異なります。

年輪を作る種類の木は、一度成長すると内側の炭素が交換されることはありません。

nip********さん

2020/3/909:27:31

何千年も生きている大木の樹齢を測定したとのことだったのですが、今現在も生きている木は空気中のCO2から炭素を取り込んでいますよね??
ということはその木についてRCDを用いても、減衰しておらず樹齢0年と出るのではないんでしょうか?

これはそのとおりなんですが、木によっては、内部はすでに死んでいる部分があるケースがあります。そこを使えば可能です。


今生きている100歳の人の皮膚をRCDすれば100年前と出るみたいな話になりますよね?でも、そうじゃなくて今生きていて炭素を循環させているのだから0年と出るはずですよね?

多分そうでしょう。人間の体で、木のように、すでに生命活動が止まっている部分があるのか良く分かりませんが。

略は私もよく知りませんが、英語のウィキだと

Radiocarbon dating (also referred to as carbon dating or carbon-14 dating)

とあるので、carbon-14 datingで通じるようです。

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