Radyokarbon tarihleme yöntemi

Arkeolojik kazılarda ele geçen buluntuların bir kısmı, içinde karbon elementi bulunan çeşitli organik buluntulardır. Karbon içeren organik buluntularda eser olarak bulunan radyoaktif ¹⁴C (radyokarbon) izotopunun yoğunluğu ya da radyoaktivitesi ölçülerek söz konusu buluntular ve bu buluntuların ele geçtiği tabakalar ve kontekstler tarihlenebilir. Radyokarbon tarihleme yöntemi, bulunduğu 1950 yılından günümüze, yaklaşık son 50 bin yılda yeryüzünde meydana gelen arkeolojik, paleobotanik ve yerbilimsel olayların mutlak tarihlenmesi için kullanılan ana yöntem durumuna gelmiştir. Arkeolojik kazılarda ele geçen ve karbon içeren her organik buluntu radyokarbon yöntemiyle tarihlenebilir. Tarihlenmek üzere toplanan buluntulara örnek adı verilir. Tarihlenecek örnekler olarak ağaç parçaları, odun kömürü, kurumuş bitkiler, tahıl taneleri, dokuma parçaları, deri, hayvan kabukları, kemik, yemek artıkları sayılabilir.

Uzaydan atmosferin üst tabakalarına gelen kozmik ışınların her yönden eşit miktarda geldiği gözlenir. Bu nedenle ¹⁴C izotopunun oluşma hızı ile canlılardaki yoğunluğunun eski zamanlardan günümüze aynı olması beklenir ve böyle olduğu varsayılır. Fakat ¹⁴C hemen parçalanmaya başlar ve atmosferde bir denge derişimine erişir: 1 g karbon için 1 dakikada 15.3 parçalanmadır. ¹⁴C karbondioksidin yapısına girer ve fotosentez ile bitkilerin ve dolayısıyla hayvanların yapısına girer. Bitki ve hayvanlar canlıyken yapılarında ¹⁴C denge derişiminde bulunur. Fakat öldükten sonra dışarıdan karbon alınması duracağından zamanla ¹⁴C miktarı azalır. 5730 yıl geçtiğinde ise yarı yarıya azalmış olur.

Bu tarihleme yöntemi için, atmosferdeki ¹⁴C yoğunluğu eski zamanlardan günümüze değişmediği varsayılır. Temel varsayımı doğrulamak üzere ağaç halkaları sayımı (dendrokronoloji) yöntemiyle gerçek halka yaşları belirlenen yüzlerce örneğin radyokarbon yaşları da bulunarak karşılaştırılmıştır. Gerçek yaş deyimi yerine aynı zamanda takvim yaşı deyimi de kullanılır. Bu karşılaştırmalar temel varsayımın doğru olmadığını, yeryüzündeki ¹⁴C yoğunluğunun eski yıllarda önemli miktarlarda değiştiğini, bazı zamanlarda arttığını bazı zamanlarda ise azaldığını göstermiştir. Özellikle 20. yüzyılda yapılan nükleer denemeler hakkında yapılan gözlemler, karbon izotopları konusundaki ölçümlerin yanıltıcı olabileceğini göstermektedir. Nükleer denemeler sonucunda, izotop miktarında ciddi artışlar gözlenmiştir. Bu fark, kozmik ışınlardaki doğal değişim sonucunda da oluşmaktadır. Sonuçta radyokarbon tarihleme yöntemiyle elde edilen verilere dikkatli yaklaşmak ve sonuçların belirli bir hata payına sahip olduğunu unutmamak gereklidir.