தொல்பொருளின் வயதை அறியும்
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங்!
------------------------------------------
பி இளங்கோ சுப்பிரமணியன்
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
-------------------------------------------------
வில்லர்ட் லிபி ( Willard Libby 1908-1980) என்பவர்
அமெரிக்க வேதியியல் விஞ்ஞானி (Chemist)
வேதியியலில் இவர் Physical Chemistry பிரிவில்
பெரும்பங்களித்தவர். 1960ல் வேதியியலில்
நோபல் பரிசு பெற்றார்.
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் (Radio Carbon Dating)
என்ற முறையை இவர் உருவாக்கினார்.
அமெரிக்க வேதியியல் விஞ்ஞானி (Chemist)
வேதியியலில் இவர் Physical Chemistry பிரிவில்
பெரும்பங்களித்தவர். 1960ல் வேதியியலில்
நோபல் பரிசு பெற்றார்.
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் (Radio Carbon Dating)
என்ற முறையை இவர் உருவாக்கினார்.
கதிரியக்கத் தன்மை உடைய கார்பனின் மூலம்
ஒரு தொல்பொருளின் வயதை அறிவதே
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் ஆகும்.
இதன் மூலம் தொல்லியல் துறையின் ஆய்வுகள்
துல்லியத்தை அடைந்தன.
பல்லாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முந்திய ஒரு
மரத்தின் துண்டோ அல்லது மனித எலும்போ
கிடைத்தால் அதன் வயது என்ன என்பதைத்
துல்லியமாகக் கண்டறிய இவரின் ரேடியோ
கார்பன் டேட்டிங் முறை உதவும்.
இதன் மூலம் தொல்லியல் துறையின் ஆய்வுகள்
துல்லியத்தை அடைந்தன.
பல்லாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முந்திய ஒரு
மரத்தின் துண்டோ அல்லது மனித எலும்போ
கிடைத்தால் அதன் வயது என்ன என்பதைத்
துல்லியமாகக் கண்டறிய இவரின் ரேடியோ
கார்பன் டேட்டிங் முறை உதவும்.
கார்பன் என்று ஒரு தனிமம் உள்ளது. அன்றாட வாழ்வில்
நாம் நன்கறிந்த கரிதான் கார்பன் ஆகும். இதன் அணு எண் 6.
அதாவது கார்பனின் உட்கருவில் 6 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
உட்கருவுக்கு வெளியே 6 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
சரி, எத்தனை நியூட்ரான்கள் உள்ளன?
பிரதான கார்பனில் 6 புரோட்டானும் 6 நியூட்ரானும்
உண்டு. இதுதான் இயற்கையில் 99 சதம் கிடைப்பது.
அதே நேரத்தில், கார்பனுக்கு சில ஐசோடோப்புகள்
(isotopes) உண்டு. அதில் ஒன்று கார்பன்-14 எனப்படும்
ஐசோடோப் ஆகும். இந்த கார்பன்-14ல் 6 புரோட்டானும்
8 நியூட்ரானும் உண்டு. ஒரு தனிமமும் அதன் ஐசோடோப்பும்
பிரதான கார்பனில் 6 புரோட்டானும் 6 நியூட்ரானும்
உண்டு. இதுதான் இயற்கையில் 99 சதம் கிடைப்பது.
அதே நேரத்தில், கார்பனுக்கு சில ஐசோடோப்புகள்
(isotopes) உண்டு. அதில் ஒன்று கார்பன்-14 எனப்படும்
ஐசோடோப் ஆகும். இந்த கார்பன்-14ல் 6 புரோட்டானும்
8 நியூட்ரானும் உண்டு. ஒரு தனிமமும் அதன் ஐசோடோப்பும்
சம எண்ணிக்கையில் புரோட்டான்களையும் எலக்ட்ரான்களையும்
கொண்டிருக்கும். நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மட்டுமே
மாறுபடும்.
தனிம அட்டவணையில் (periodic table) ஒரு தனிமத்திற்கும்
அதன் அத்தனை ஐசோடோப்புகளுக்கும் ஒரே
இடம்தான் ஒதுக்கப்பட்டு இருக்கும். கார்பனின்
அணுஎண் 6. அதாவது தனிம அட்டவணையில்
கார்பனுக்கு ஆறாவது இடம். அதன் ஐசோடோப்புகளுக்கும்
அதே ஆறாவது இடமே. ஐசோடோப் என்பதில், iso என்பது
அதே என்று பொருள்படும்; tope என்பது இடம் என்று
அதே என்று பொருள்படும்; tope என்பது இடம் என்று
பொருள்படும். ஆக isotope = அதே இடம் என்று பொருள்பட்டு,
இடவாகு பெயராக அந்த இடத்தில் உள்ள ஐசோடோப்புகளைக்
குறிக்கும்.
இந்த கார்பன்-14 ஐசோடோப்புக்கு கதிரியக்கத்
தன்மை உண்டு (It is radio active). வில்லர்டு லிபி
என்ன கடறிந்தார் எனில், தாவரங்களும்
விலங்குகளும், மனிதர்களும் இறந்து போன உடனே,
இந்த கார்பன்-14ஐ உட்கொள்வது நின்று விடுகிறது
என்று கண்டறிந்தார்.
தன்மை உண்டு (It is radio active). வில்லர்டு லிபி
என்ன கடறிந்தார் எனில், தாவரங்களும்
விலங்குகளும், மனிதர்களும் இறந்து போன உடனே,
இந்த கார்பன்-14ஐ உட்கொள்வது நின்று விடுகிறது
என்று கண்டறிந்தார்.
என்பது மிக முக்கியமான ஒரு அடையாளம் ஆகும். ஒரு உயிர்
எப்போது இறந்தது என்பதை அறிந்து கொண்டால், அது எதுவரை
கார்பன்-14ஐ உட்கொண்டது என்று தெரிந்து கொள்ளலாம்.
இதன் மூலம் கொடுக்கப்பட்ட ஒரு மாதிரியின்
(specimen) வயதை அறிய முடியும். இதுவே ரேடியோ கார்பன்
டேட்டிங் முறை ஆகும்.
டேட்டிங் முறை ஆகும்.
உயிரினங்களின் உடலில் காலத்தை நிர்ணயம் செய்யும்
கடிகாரங்கள் உள்ளன. இவை உயிரியல் கடிகாரங்கள்
(biological clocks) ஆகும். முதுகெலும்புள்ள விலங்குகளின்
(மனிதன் உட்பட) உடலில் உள்ள ஏறத்தாழ 20,000 நரம்பு
செல்கள் சேர்ந்து உயிரியல் கடிகாரம் போன்று
செயல் புரிகின்றன. இவற்றின் மூலம் ஒரு உயிர் எப்போது
இறந்திருக்கும் என்பதைத் துல்லியமாக அறிய முடியும்.
ஒரு நகரமோ வாழிடமோ திடீரென வந்த பூகம்பத்தால்
பூமிக்குள் புதையுண்டு போனது என்று வைத்துக்
கொள்ளுங்கள். 1000 வருடம் கழித்து ஓர் அகழ்வாய்வின்
மூலம் அந்த நகரம் கிடைக்கிறது. அங்கு ஒரு
காளைமாட்டின் எலும்புகள் கிடைக்கின்றன.
இந்த எலும்பைக் கொண்டு அந்த மாடு எப்போது
புதையுண்டது என்று கண்டறிய ரேடியோ கார்பன்
டேட்டிங் முறை உதவும். இறந்து போன பிறகு
அந்த மாடு கார்பன்-14ஐ உட்கொள்ள இயலாது.
எனவே அதன் உடலில் இருக்கும் கார்பன்-14ஐ
வைத்து அதன் வயதை, தொன்மையைக்
கண்டறியலாம்.
அகழ்வாராய்ச்சியில் தோண்டி எடுக்கப்பட்ட
பொருள்கள் எந்தக் காலத்தைச் சேர்ந்தவை
என்பதைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய முடியும்
என்பது உறுதியானவுடன் தொல்பொருள்
ஆராய்ச்சி முடிவுகள் உண்மைக்கு மிக
நெருக்கமாக வந்தன. இதனால் வரலாற்று
நிகழ்வுகளின் காலப் பகுப்பை சரியாகக்
கணிக்க முடிந்தது. இதன் மூலம் வரலாற்றை
பூமிக்குள் புதையுண்டு போனது என்று வைத்துக்
கொள்ளுங்கள். 1000 வருடம் கழித்து ஓர் அகழ்வாய்வின்
மூலம் அந்த நகரம் கிடைக்கிறது. அங்கு ஒரு
காளைமாட்டின் எலும்புகள் கிடைக்கின்றன.
இந்த எலும்பைக் கொண்டு அந்த மாடு எப்போது
புதையுண்டது என்று கண்டறிய ரேடியோ கார்பன்
டேட்டிங் முறை உதவும். இறந்து போன பிறகு
அந்த மாடு கார்பன்-14ஐ உட்கொள்ள இயலாது.
எனவே அதன் உடலில் இருக்கும் கார்பன்-14ஐ
வைத்து அதன் வயதை, தொன்மையைக்
கண்டறியலாம்.
அகழ்வாராய்ச்சியில் தோண்டி எடுக்கப்பட்ட
பொருள்கள் எந்தக் காலத்தைச் சேர்ந்தவை
என்பதைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய முடியும்
என்பது உறுதியானவுடன் தொல்பொருள்
ஆராய்ச்சி முடிவுகள் உண்மைக்கு மிக
நெருக்கமாக வந்தன. இதனால் வரலாற்று
நிகழ்வுகளின் காலப் பகுப்பை சரியாகக்
கணிக்க முடிந்தது. இதன் மூலம் வரலாற்றை
ஒரு மாயத்திரையாக மூடியிருந்த பல பொய்மைகள் விலகின.
நமது பூமியில் இயற்கையாகவே மிகப்பெருமளவு
கிடைப்பது கார்பன்-12 என்று முன்னரே பார்த்தோம்.
கூடவே சிறிதளவு கார்பன்-13ம் கிடைக்கும். கார்பன்-12
மிகவும் நிலைத்த (highly stable) தன்மை உடையது.
இப்படியிருக்க கார்பன்-14 என்னும் ஐசோடோப் எங்கிருந்து
கிடைக்கிறது என்று பார்க்க வேண்டும்.
பூமியின் வளிமண்டலத்தின் மீது தொடர்ச்சியாக காஸ்மிக்
கதிர்கள் வந்து விழுந்து கொண்டே இருக்கின்றன. இவை
நமது பூமிக்கும் நாம் வாழும் சூரிய மண்டலத்துக்கும்
வெளியே இருந்து வந்து பூமியின் வளிமண்டலத்தின்
மேற்புறத்தைத் தொடர்ந்து தாக்குகின்றன. காஸ்மிக் கதிர்கள்
உயர் ஆற்றல் கொண்டவை. அவை உமிழும் துகள்களும்
உயர் ஆற்றல்கொண்டவை. அவை பூமியின் மேற்புறத்தில்
உள்ள கார்பன்-12உடன் வினை புரிந்து கார்பன்-14ஐ
உருவாக்கி விடுகின்றன.
இந்த கார்பன்-14 கதிரியக்கத் தன்மை உடையது.
இது சிதைவடைந்து நைட்ரஜன்-14ஆக மாறும்.
தனிம அட்டவணையில் கார்பனுக்கு அடுத்த இடம்
நைட்ரஜனுக்கு. அதன் அணுஎண் 7 ஆகும்.
கதிரியக்க கார்பன்-14ன் அரை ஆயுள் (half life) சராசரியாக
5730 ஆண்டுகள் ஆகும். இதன் பொருள் என்ன?
கொடுக்கப்பட்ட ஒரு சாம்பிளில் உள்ள கார்பன்-14ல்
பாதி அளவு 5730 ஆண்டுகளில் இல்லாமல் போகும்.
அரை ஆயுள் மூலம் சிதைவின் (decay) வேகத்தைக்
கண்டறியலாம். கதிரியக்கத் தன்மை உள்ள
பொருட்கள் மட்டுமே சிதைவடையும் என்றும், கதிரியக்கத்
தன்மையற்ற கார்பன்-12 நிலைத்த தன்மை
உடையதென்பதால் சிதைவடையாது என்றும் வாசகர்கள்
புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.
கார்பன்-14ஐ உயிரிகள் (organisms) உட்கொள்ளுவது எப்படி?
தாவரங்களும் பாசியும் (plants and algae) ஒளிச்சேர்க்கை
செய்யும்போது அவை வளிமண்டலத்தில் இருந்து வரும்
கார்பன்-14ஐ உட்கொள்ளுகின்றன. இவ்வாறு
உட்கொள்ளப்படும் கார்பன்-14 உணவுச் சங்கிலிக்குள்
கொண்டு செல்லப்பட்டு, அதன் மூலம் விலங்குகளும்
மனிதர்களும் உட்கொள்ள ஏதுவாகிறது.
மனிதர்கள், விலங்குகள் மற்றும் ஏனைய உயிரினங்களின்
உடலில் கதிரியக்க கார்பன்-14 இருக்கிறது. எவ்வளவு
இருக்கிறது என்பது துல்லியமாக விஞ்ஞானிகளால்
அளக்கப்பட்டு வருகிறது. கதிரியக்கத்தில் இருந்து
பாதுகாப்புத் தரும் சர்வதேச ஆணையம் (ICRP -68 என்னும்
அமைப்பு (ICRP = International Commission on Radiological Protection)
மனித உடலில் உள்ள கதிரியக்க கார்பன்-14ன் அளவை
அளந்துள்ளது. பொதுவாக மனித உடலில் 23 சதவீதம்
கார்பன்-14ல் ஆனது என்று கண்டறியப் பட்டுள்ளது.
வில்லர்ட் லிபியின் கார்பன்-14 தொழில்நுட்ப உத்தியைக்
கொண்டு 50,000 ஆண்டுகளுக்கு முந்திய சாம்பிளின்
வயதைக் கண்டறியலாம். 60,000 ஆண்டுகளுக்கு முந்திய
சாம்பிளின் வயதைக் கண்டறிய இம்முறை பயன்படாது.
ஏனெனில் இதன் அரை ஆயுள் 5730 ஆண்டுகள். 60,000
ஆண்டுகள் கழிந்த பிறகு மிக மிகக் குறைவான அளவு
கார்பன்-14 மட்டுமே எஞ்சியிருக்கும். அது அளக்க
இயலாத அளவு ஆகும்.
மொகஞ்சதாரோ, ஹரப்பா ஆகிய இரு இடங்களிலும் பிரிட்டிஷ்
ஆட்சியின்போது அகழ்வாய்வு நடைபெற்றது. அதன் விளைவாக
உலகின் தொன்மையான நாகரிகங்களில் ஒன்றான சிந்து
சமவெளி நாகரிகம் கண்டறியப்பட்டது. எனினும் அக்காலத்தில்
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் தொழில்நுட்பம் கண்டறியப்
பட்டிருக்கவில்லை. எனவே அங்கு கிடைத்த பல்வேறு
மாதிரிகளின் தொன்மையை அறிவதில் அறிவியல்ரீதியான
துல்லியம் குறைவாகவும் அனுமானம் அதிகமாகவும்
இருந்தது. தொழில்நுட்ப வளர்ச்சி குன்றியிருந்த
அக்காலத்தில் இது தவிர்க்க இயலாதது.
ஆனால் தற்காலத்தில் வில்லர்டு லிபியின் கண்டுபிடிப்புக்குப்
பிறகு, உலகெங்கும் அகழ்வாய்வில் ரேடியோ கார்பன்
டேட்டிங் பயன்படுகிறது. ஒரு பொருளின்
தொன்மையைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய
முடிகிறது. யூகங்களையும் அனுமானங்களையும்
டேட்டிங் பயன்படுகிறது. ஒரு பொருளின்
தொன்மையைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய
முடிகிறது. யூகங்களையும் அனுமானங்களையும்
சார்ந்திருந்த அவலம் வெகுவாகக் குறைந்து விட்டது.
எனவே கீழடி அகழ்வாய்வு மட்டுமல்ல, உலகில்
எங்கு அகழாய்வு நடந்தாலும் இனி வில்லர்டு லிபி
வந்து விடுவார். அவர் 1980ல் இறந்து போய்
இருக்கலாம். ஆனால் அவர் கண்டுபிடித்த
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் முறைக்கு மரணம் இல்லை.
எனவே கீழடி அகழ்வாய்வு மட்டுமல்ல, உலகில்
எங்கு அகழாய்வு நடந்தாலும் இனி வில்லர்டு லிபி
வந்து விடுவார். அவர் 1980ல் இறந்து போய்
இருக்கலாம். ஆனால் அவர் கண்டுபிடித்த
ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் முறைக்கு மரணம் இல்லை.
அதுவே அகழ்வாய்வுகளின் மீது ஆட்சி செலுத்தும்.
=====================================
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக