Einstein Online - Analyse-ABC: Kohlenstoff C14 – die organische Uhr in uns

Wann hat Ötzi, der bekannte Gletschermann aus dem Südtirol, gelebt? Für Fragen wie diese ziehen Archäologen ein wichtiges Werkzeug hinzu: die Radiokohlenstoff-Datierung, kurz C14-Methode. Sie zeigt, wie alt die Fundstücke sind. Die Kohlenstoff-Uhr beginnt zu ticken, sobald ein Organismus stirbt.

Das «Einstein»-Analyse-ABC: mit «K» wie Kohlenstoff-Datierung

Unser Körper besteht zu 20 Prozent aus Kohlenstoff – denn unser Gewebe, alle Eiweisse und das Fett benutzen Kohlenstoff als Baustein. Auch in Knochen findet man Kohlenstoff zu einem kleineren Teil.

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Mit der C14-Methode analysiert man diesen in Tieren und Pflanzen enthaltene Kohlenstoff. So kann man bei historischen Überresten herausfinden, wann sie gelebt haben oder verwendet wurden. Das kann ein Skelett sein, aber auch ein Holzpfeil.

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So lange sie leben, tauschen Tiere und Pflanzen durch Ernährung und Atmung konstant Kohlenstoff (C) mit der Umgebung aus. Stirbt ein Organismus, so stoppt der Austausch – und der Kohlenstoff im Körper kann als Datenstempel benutzt werden.

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Der Grund: Ein kleiner Teil des aufgenommenen Kohlenstoffs ist radioaktiv. Man bezeichnet ihn als C14. Dieser zerfällt mit einer Halbwertszeit von 5‘730 Jahren. Das bedeutet, dass sich nach dieser Zeit nur noch die halbe Menge C14 im Körper befindet. Das wiederum heisst: Je älter eine Probe ist, desto weniger C14 enthält sie.

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Für die C14-Analyse verbrennt man die Probe – Knochen, Gewebe oder Holz – und erhält ein winziges Aschehäufchen aus Kohlenstoff. Dieses gibt man in einen Teilchenbeschleuniger-Massenspektrometer. Er misst das Verhältnis von normalem Kohlenstoff (C12) zu radioaktivem Kohlenstoff (C14). Daraus wird das Alter abgeleitet.

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Auf diese Weise hat man zum Beispiel herausgefunden, dass Ötzi vor etwa 5‘300 Jahren gestorben ist.

Keystone