Schonende Altersoffenbarung

Für die Altersbestimmung wertvoller Versteinerungen und Artefakte sind künftig keine Proben und damit auch keine Beschädigungen der Relikte mehr notwendig. Marvin Rowe von der Texas A&M University und seine Kollegen haben die als Standardmethode angewandte Radiokohlenstoffdatierung derart weiterentwickelt, dass nun auch solche Funde für die Altersbestimmung infrage kommen, die Museen und private Sammler bislang aus Angst um die Unversehrtheit der Objekte nicht aus der Hand geben wollten.
Mit Hilfe der Radiokohlenstoffdatierung, auch Radiokarbonmethode genannt, wird bereits seit rund 50 Jahren das Alter archäologischer Funde bestimmt, von Mumien bis hin zu wertvollen Kunstgegenständen. Die Grundlage der Methode bilden Kohlenstoffatome. Diese gibt es in drei Formen, sogenannten Isotopen: Am häufigsten kommt C-12 vor, also Kohlenstoffatome, die aus 6 Protonen und 6 Neutronen bestehen. Es gibt aber auch Varianten, die 7 oder 8 Neutronen haben und entsprechend C-13 beziehungsweise C-14 genannt werden. Die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler gilt bei der Altersbestimmung den C-14-Atomen, denn sie sind radioaktiv: Wird ein Objekt nicht mehr kontinuierlich mit neuen C-14-Atomen aus der Luft oder der Nahrung versorgt, etwa weil es verschüttet wurde, setzt der radioaktive Zerfall ein. Indem die Forscher den Anteil an C-14 in einem Artefakt bestimmen und mit Standardwerten vergleichen, können sie das Alter des Relikts bestimmen.

Das Problem: Bei der herkömmlichen Vorgehensweise entnehmen die Wissenschaftler winzige Proben, die zunächst durch eine Behandlung mit Säuren und Laugen gereinigt und schließlich verbrannt werden. Dabei entsteht Kohlendioxid, das dann auf den C-14-Anteil untersucht wird. Doch auch wenn die Proben oft nur wenige Zentimeter oder gar Millimeter groß sind ? Beschädigung ist Beschädigung und für manche Museen und Sammler Grund genug, ihre unschätzbar wertvollen Funde nicht zur Altersbestimmung freizugeben. Damit bleiben der Wissenschaft jedoch oft wertvolle Informationen vorenthalten.

Das könnte sich nun ändern, denn Rowe und sein Team entwickelten ein besonders schonendes Verfahren, um an das benötigte Kohlendioxid zu kommen. Bei ihrer Methode, die sie sinngemäß als "Nichtzerstörerische Radiokohlenstoffdatierung" bezeichnen, wird das Artefakt als Ganzes in einer Kammer platziert, die ein Plasma enthält ? also ein Gas, das überwiegend aus freie Ionen und Elektronen besteht. Dieses Gas führt nach Angaben der Forscher zu einer langsamen und sehr schonenden Oxidation der Reliktoberflächen: Es entsteht das für die Altersbestimmung benötigte Kohlendioxid, jedoch ohne die Objekte zu beschädigen. Die Forscher überprüften die Genauigkeit des neuen Verfahrens in 20 verschiedenen Experimenten, unter anderem anhand von Holzkohle, Leder und einem Knochen mit mumifiziertem Fleisch. Ihre Einschätzung: Das Verfahren eignet sich ebenso gut wie die herkömmliche Radiokarbonmethode zur Bestimmung von bis zu 50.000 Jahre alten Relikten. Allerdings seien vermutlich noch mehr Daten notwendig, um Museumsdirektoren und Restauratoren von der neuen Technik zu überzeugen
Marvin Rowe (Texas A&M University, College Station) et al.: Vortrag auf dem 239sten National Meeting der American Chemical Society in San Francisco

ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht


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