¹æ»ç¼ººØ±«´Â È®·üÀûÀÎ °úÁ¤ÀÌÁö¸¸ ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¹°Áú¿¡ Æ÷ÇÔµÈ µ¿À§¿ø¼ÒÀÇ °¹¼ö°¡ ¸Å¿ì ¸¹À¸¹Ç·Î ºØ±«¿¡ ÀÇÇØ ÁÙ¾îµå´Â µ¿À§¿ø¼ÒÀÇ ¼ö³ª À̵éÀÌ ³»´Â ¹æ»ç´ÉÀº Áö¼öÇÔ¼öÀûÀ¸·Î ÁÙ¾îµå´Â µî Á¤È®ÇÏ°Ô ¼ö½ÄÀ¸·Î ¿¹ÃøµÇ´Â ÇൿÀ» ÇÏ°Ô µÈ´Ù. ´õ±¸³ª ºØ±«ÀÇ È®·üÀº ÇÙÀÇ »óÅ·κÎÅÍ Á¤ÇØÁö´Â µ¥ ÇÙ ÀÚü°¡ ¿Âµµ³ª ¾Ð·Â µî ȯ°æÀûÀÎ ¿äÀÎÀÇ ¿µÇâÀ» °ÅÀÇ ¹ÞÁö ¾Ê±â ¶§¹®¿¡ ±× È®·üÀº ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöµÈ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¼ºÁúÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ºØ±«ÇÑ µ¿À§¿ø¼ÒÀÇ ¼ö³ª ¹æ»ç´ÉÀÇ º¯È¸¦ Æò°¡ÇÏ¿© °æ°úµÈ ½Ã°£À» °è»êÇÏ´Â ¹æ»ç´É ¿¬´ëÃøÁ¤¹ý(radiometric dating)ÀÌ À¯¿ëÇÏ°Ô ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.
graphic |
|
¹æ»ç¼º ź¼Ò·ÎÀÇ º¯È_ ´ë±âÀÇ Áú¼Ò°¡ ¿ìÁÖ¼±ÀÇ 2Â÷ »ý¼º¹°ÁúÀÎ Áß¼ºÀÚ¿¡ ÀÇÇØ ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò·Î º¯ÇÏ´Â °úÁ¤. ÀÌ °úÁ¤¿¡¼ ¾ç¼ºÀÚ Çϳª°¡ ³ª¿À°Ô µÈ´Ù.
|
¹æ»ç´É ¿¬´ëÃøÁ¤¹ýÀº ÀÌ¿ëÇÏ´Â µ¿À§¿ø¼Ò¿¡ µû¶ó ¸Å¿ì ´Ù¾çÇѵ¥, ƯÈ÷ ¼±»ç½Ã´ë³ª ¿ª»ç½Ã´ëÀÇ ÀηùÀÇ À¯ÀûÀ» Á¶»çÇÏ´Â µ¥´Â ³Î¸® ¾²ÀÌ´Â $^{14}_{~~6}\mathrm{C}~$À» ÀÌ¿ëÇÑ ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò ¿¬´ëÃøÁ¤¹ý(carbon dating)À» ¾Ë¾Æº»´Ù.
Çϴÿ¡¼´Â Áö±¸·Î ½¯ »õ ¾øÀÌ ¾ç¼ºÀÚ, Áß¼ºÀÚ, Áß¼º¹ÌÀÚ, ¹Â¿Â µî ¼Ò¸³ÀÚ³ª ¿øÀÚÇÙµéÀÌ ½ñ¾ÆÁö°í ÀÖ´Ù. À̵éÀ» ¸ðµÎ ¿ìÁÖ¼±(cosmic ray)À̶ó ÇÑ´Ù. À̵éÀº ´ë±âÀÇ ¿øÀÚÇÙÀ» ºÐ¿½ÃÄÑ ¿©·¯ Á¾·ùÀÇ ÀÌÂ÷ ÀÔÀÚ¸¦ »ý¼º½ÃŲ´Ù. ±×µé ÀÌÂ÷ ÀÔÀÚ Áß¿¡ Áß¼ºÀÚ´Â ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Áú¼Ò¿Í ¹ÝÀÀÇÏ¿© ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò¿Í ¾ç¼ºÀÚ¸¦ »ý¼º½ÃŲ´Ù. \[ ^{14}_{~~7}\mathrm{N} ~+~ ^1_0 n ~\longrightarrow ~ {^{14}_{~~6}\mathrm{C}} ~+~ ^{1}_{1}p \] ¿©±â¼ÀÇ ¾ç¼ºÀÚ´Â ÀüÀÚ¸¦ Æ÷ȹÇÏ¿© ¼ö¼Ò¿øÀÚ°¡ µÇ°í, Áß¼ºÀÚ°¡ °ú´ÙÇÏ°Ô Æ÷ÇԵǾî Àִ ź¼ÒÀÇ ¹æ»ç¼ºµ¿À§¿ø¼Ò´Â ¹Ý°¨±â 5,730³âÀÇ º£Å¸ºØ±«¸¦ ÅëÇÏ¿© Áú¼Ò°¡ µÈ´Ù. \[ ^{14}_{~~6}\mathrm{C}~\longrightarrow ~{^{14}_{~~7}\mathrm{N}} ~+~ \mathrm{e}^- ~+~ \bar{\nu}_e \]
graphic |
|
¹æ»ç¼ºÅº¼ÒÀÇ ºØ±«_ ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò°¡ ´Ù½Ã ¹Ý°¨±â 5,730³âÀÇ º£Å¸ºØ±«¿¡ ÀÇÇØ Áú¼Ò·Î º¯ÇÏ¸é¼ ÇϳªÀÇ ÀüÀÚ°¡ ¹æÃâµÈ´Ù.
|
¾Æ·¡ ±×¸²Àº ¿ìÁÖ¼±ÀÌ ¸¸µç Áß¼ºÀÚ°¡ Áú¼Ò $\text{N}_2~$ÀÇ ÇÑ $\text{N}$ ¿øÀÚ¸¦ $^{14}\mathrm{C}~$ÀÇ ¿øÀÚ·Î ¹Ù²Ù¾î $^{14}\mathrm{N}~$°ú $^{14}\mathrm{C}~$·Î ºÐ¸®½ÃÅ°°í, ÀÌ Áß $^{14}\mathrm{C}~$°¡ »êÈÇÏ¿© $^{14}\mathrm{CO}_2~$(¹æ»ç¼ºÀÌ»êÈź¼Ò)°¡ µÇ´Â °ÍÀ» º¸¿©ÁØ´Ù. ÀÌ·¸°Ô »ý¼ºµÈ ¹æ»ç¼ºÀÌ»êÈź¼ÒÀÇ $^{14}\mathrm{C}$´Â ÀÏÁ¤ÇÑ ºñÀ²·Î ºØ±«ÇÏÁö¸¸ ¾Õ¼ 'µ¿À§¿ø¼ÒÀÇ »ý¼º°ú ºØ±«'¿¡¼ »ìÆ캻´ë·Î ¿ìÁÖ¼±¿¡ ÀÇÇÑ »ý¼ºÀ²°ú °á±¹ ÆòÇüÀ» ÀÌ·ê °ÍÀÌ´Ù. ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò ¿¬´ëÃøÁ¤¹ýÀº ÀÌ·¸°Ô ´ë±âÀÇ ÀÌ»êÈź¼Ò¿¡¼ÀÇ ¹æ»ç¼ºÀÌ»êÈź¼ÒÀÇ ºñÀ²ÀÌ °è¼ÓÇؼ ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô À¯ÁöÇÑ´Ù´Â °ÍÀ» ÀüÁ¦ÇÑ´Ù.
graphic |
|
¹æ»ç¼ºÅº¼Ò ¿¬´ëÃøÁ¤¹ý_ ´ë±âÀÇ Áú¼Ò ºÐÀÚ Áß Áú¼Ò ¿øÀÚÇÙ Çϳª´Â ¿ìÁÖ¼±¿¡¼ »ý¼ºµÈ Áß¼ºÀÚ¿¡ ÀÇÇØ Åº¼ÒÀÇ ¹æ»ç¼ºµ¿À§¿ø¼ÒÀÎ14C·Î ¹Ù²î°í ÀÌ´Â °ð »ê¼Ò¿Í °áÇÕÇÏ¿© ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ Çü¼ºÇÑ´Ù.14C´Â 5,730³âÀÇ ¹Ý°¨±â·Î ´Ù½Ã Áú¼Ò·Î µ¹¾Æ°¡Áö¸¸ °è¼ÓÇؼ ¿ìÁÖ¼±¿¡ ÀÇÇØ14C°¡ »ý¼ºµÇ¹Ç·Î ´ë±âÀÇ12C¿Í14CÀÇ ºñ´Â ÀÏÁ¤ÇÑ ÆòÇü»óŸ¦ À¯ÁöÇÑ´Ù. ½Ä¹°Àº °è¼ÓÇؼ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ Èí¼öÇϹǷÎ14CÀÇ ºñ´Â ´ë±â¿Í °°Áö¸¸ ÀÌ ½Ä¹°ÀÌ Á×À¸¸é ´ë±â¿ÍÀÇ Åº¼Ò±³·ù¸¦ ³¡³»°Ô µÇ¾î14C °¡ °è¼Ó ÁÙ¾îµé°Ô µÈ´Ù. ±×¸²¿¡¼´Â º¸ÅëÀÇ12C¸¦
¡á
»öÀ¸·Î,14C¸¦
¡á
»öÀ¸·Î ³ªÅ¸³»¾ú´Ù.
|
³ì»ö½Ä¹°Àº ±¤ÇÕ¼º¿¡ ÀÇÇØ ¹°°ú ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ ź¼öȹ°·Î ¹Ù²Ù¾î °¡Áö±â ¶§¹®¿¡ ½Ä¹°Ã¼´Â ¼Ó¿¡ ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò¸¦ ¸Ó±Ý°í ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ µ¿¹°µéÀº ÀÌ ½Ä¹°À» ¼·ÃëÇϹǷΠ¸ðµç »ì¾ÆÀÖ´Â »ý¸íü´Â ¼¼Æ÷ ¼Ó¿¡ ÀûÀº ¾çÀÇ ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò¸¦ °¡Áö°Ô µÈ´Ù. ÀÌ ¹æ»ç¼ºÅº¼ÒÀÇ È¥ÇÕÀº ¸Å¿ì È°¹ßÇÏ¿© »ì¾ÆÀÖ´Â ½Ä¹°À̳ª µ¿¹°Àº º¸ÅëÀÇ Åº¼Ò $^{14}_{~~6}\mathrm{C}~$¿Í ¹æ»ç¼ºÅº¼ÒÀÇ ºñÀ²ÀÌ ´ë±â¿¡¼¿Í °°ÀÌ À¯ÁöµÈ´Ù.
»ý¸íü°¡ Á×°í ³ª¼´Â ´õ ÀÌ»ó ´ë±âÀÇ Åº¼Ò¸¦ ¼·ÃëÇÏÁö ¾Ê°Ô µÇ¹Ç·Î ±× ¼ÓÀÇ ¹æ»ç¼ºÅº¼Ò´Â °è¼Ó ºØ±«¿¡ ÀÇÇØ ÁÙ¾îµé°Ô µÈ´Ù. »çüÀÇ Á¶Á÷ÀÌ °¡Áö°í ÀÖ´Â ¹æ»ç¼ºÅº¼ÒÀÇ ¾çÀº 5,730³âÈÄ¿¡´Â »ì¾ÆÀÖÀ» ¶§¿¡ ºñÇØ ¹ÝÀ¸·Î ÁÙ°Ô µÇ°í 11,460³â ÈÄ¿¡´Â »çºÐÀÇ Àϸ¸ ³²°Ô µÉ °ÍÀÌ´Ù. º¸ÅëÀÇ Åº¼Ò¿Í ¹æ»ç¼ºÅº¼ÒÀÇ ºñÀ²À» Á¶»çÇÏ¸é ¿À·¡µÈ À¯±â¹°Ã¼ÀÇ ¿¬´ë¸¦ ¾Ë ¼ö ÀÖ°Ô µÈ´Ù. ¹ÌÀÌ¶ó³ª ¸ñÀçµµ±¸, õ, °¡Á×, ¸ð´ÚºÒÀ» ÇÇ¿î Àç, ¿À·¡µÈ ¹®ÈÀ¯Àû µî 12 ¹Ý°¨±âÀÎ 7¸¸³â Á¤µµ±îÁöÀÇ ¿¬´ë¸¦ ¾Ë¾Æ³»°Ô µÈ´Ù.
[Áú¹®1]
»ì¾ÆÀÖ´Â ½Ä¹°ÀÇ Åº¼ÒÀÇ ¹æ»ç´ÉÀ» $\mathcal{A}_0~$À̶ó ÇÏÀÚ. ¶ÇÇÑ ¾î¶² À¯Àû ¼Ó¿¡ Æ÷ÇÔµÈ °°Àº ³ª¹µÁ¶°¢¿¡¼ ³ª¿À´Â °°Àº ¾çÀÇ Åº¼Ò¿¡ ÀÇÇÑ ¹æ»ç´ÉÀÌ $\mathcal{A}~$À̶ó¸é ±× ³ª¹«°¡ Á×Àº ¶§ºÎÅÍ Áö±Ý±îÁö Áö³ ½Ã°£ÀÌ ´ÙÀ½°ú °°À½À» º¸¿©¶ó. \[ t = \frac{T_{1/2}}{\ln2} \ln\left(\frac{\mathcal{A}_0}{\mathcal{A}}\right) \approx 8266.6 \ln\left(\frac{\mathcal{A}_0}{\mathcal{A}}\right)~\text{years} \] ¿©±â¼ $T_{1/2}$´Â $^{14}\mathrm{C}~$ÀÇ ¹Ý°¨±âÀÌ´Ù.
[Áú¹®2]
´ë±âÀÇ $^{12}\mathrm{C}$¿¡ ´ëÇÑ $^{14}\mathrm{C}$ÀÇ ¼ººÐ ºñÀ²Àº $1.2\times 10^{-12}$·Î ÀÏÁ¤ÇÑ °ªÀ» À¯ÁöÇÑ´Ù. ¾î¶² °í´ëÀ¯Àû¿¡ Æ÷ÇÔµÈ Åº¼ÒÀÇ ¼ººÐºÐ¼®À» ÇÑ °á°ú $3.0\times 10^{-13}$À̶ó°í ÇÏÀÚ. ÀÌ °í´ëÀ¯ÀûÀÇ ¸Å¸ô ¿¬´ë´Â Áö±ÝÀ¸·ÎºÎÅÍ ¸î ³â ÀüÀΰ¡?
_ ¹æ»ç¼ººØ±«_ µ¿À§¿ø¼Ò_ º£Å¸ºØ±«_ Áß¼º¹ÌÀÚ_ Áß¼ºÀÚ_ ¾ç¼ºÀÚ_ ¿Âµµ
|