Науковці зробили революційне відкриття, яке дало людству унікальний інструмент для дослідження минулого нашої планети — ізотоп вуглецю-14. Саме завдяки йому люди отримали змогу з високою точністю датувати залишки древніх цивілізацій, артефактів та органічних матеріалів віком до 50 тисяч років.
Про це розповідає ProIT
Перші експерименти: шлях до відкриття вуглецю-14
Історія відкриття бере початок у 1940 році. Ще з 1930-х фізики-теоретики висували гіпотезу про існування різновиду вуглецю з двома додатковими нейтронами — ізотопу, який може бути дуже нестабільним. Більшість вчених вважали, що побачити його практично неможливо через надзвичайно короткий час існування. Проте Ернест Лоуренс, засновник Берклійської лабораторії, вирішив дати шанс цій ідеї та доручив хімікам Мартіну Камену й Семюелю Рубіну провести пошуки цього ізотопу.
Після року невдалих експериментів у січні 1940 року вони здійснили відчайдушну спробу: помістили графіт у циклотрон та бомбардували його дейтронами 120 годин поспіль. Після цього Камен, виснажений безсонням, навіть потрапив під підозру поліції через свій вигляд, але зрештою повернувся до лабораторії.
Відкриття, що змінило науку
Повернувшись до досліджень, Камен і Рубін виявили у зразку сліди радіоактивності. Протягом наступних двох тижнів вони ретельно очищали матеріал і перетворювали його на газоподібний діоксид вуглецю для точних вимірювань. Виявилося, що новий ізотоп — вуглець-14 — має період напіврозпаду близько 4000 років, що стало несподіванкою для наукової спільноти. Сучасні дані уточнюють цей період до 5730 років.
«Виміряний поперечний переріз у поєднанні з низьким виходом свідчить про те, що період напіврозпаду дуже довгий (роки). Довгоживучий радіовуглець матиме велике значення для багатьох хімічних, біологічних та промислових експериментів», — наголосили дослідники у своєму звіті.
У 1949 році хіміки Джеймс Арнольд і Віллард Ліббі визначили, що співвідношення вуглецю-14 до стабільного вуглецю є надійним природним годинником. Ліббі отримав за це Нобелівську премію з хімії, а метод радіовуглецевого датування став стандартом у археологічних й історичних дослідженнях. Саме це відкриття дозволяє дослідникам з усього світу «подорожувати у часі», вивчаючи побут перших людей, створення манускриптів і розвиток цивілізацій завдяки аналізу атомів у знайдених зразках.
Варто зазначити, що особисті долі першовідкривачів були нелегкими: Рубін трагічно загинув у лабораторії через отруєння газом, а Камен став жертвою політичних переслідувань. Проте їхній внесок у науку дав можливість людству зазирати у глибини минулого та відкривати нові сторінки історії Землі.