Kernwaffen-Effekt


Kernwaffen-Effekt

14C in der Atmosphäre.[1]

Als Kernwaffen-Effekt bezeichnet man ein Problem bei der Altersbestimmung mit Hilfe der Radiokohlenstoffmethode.

Oberirdische Tests mit Kernwaffen nach 1945 – besonders die Tests der Wasserstoffbomben ab 1953 – haben den 14C-Gehalt in der Atmosphäre vorübergehend verdoppelt und langfristig erhöht. Der Vertrag zwischen den USA, Großbritannien und der Sowjetunion über ein umfassendes Verbot von atmosphärischen Kernwaffen-Tests beendete 1963 dieses Phänomen der 14C-Zunahme in der Atmosphäre.

Seit dem Verbot der oberirdischen Kernwaffentests nimmt das 14C/12C-Verhältnis in der Atmosphäre wieder ab. Dieser Abbau der 14C-Konzentration verläuft schneller, als es dem normalen radioaktiven Zerfall dieses Isotops entspricht. Dies ist mit dem Süss-Effekt erklärbar. Der schnelle Abfall des 14C/12C-Verhältnisses ermöglicht eine bessere Zeitauflösung bei der 14C-Datierung in der Zeit nach den atmosphärischen Kernwaffentests als davor.[2]

Die 14C-Messungen zeigen in den Jahren nach 1963 saisonale Schwankungen. Das kann durch jahreszeitlich verstärkten Austausch zwischen Troposphäre und Stratosphäre erklärt werden. Die 14C-Konzentration auf der Südhalbkugel der Erde erreichte erst 1965 ihr Maximum, da die meisten Kernwaffentests auf der Nordhalbkugel stattgefunden haben. Die 14C-Werte der Nord- und Südhalbkugel hatten sich allerdings innerhalb weniger Jahre angeglichen. Damit wurde ein früheres Forschungresultat von E.C. Anderson[3] über die räumliche Homogenität des 14C in der Atmosphäre bestätigt. Diese Gleichverteilung ist eine wichtige Voraussetzung für die Kalibrierung und Anwendung der 14C-Methode.

Quellen

  1. Daten aus Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., U.S.A:
  2. Zum Beispiel: E. M. Wild et al.: 14C dating with the bomb peak: An application to forensic medicine, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Volume 172, Issues 1-4, October 2000, Pages 944-950, doi:10.1016/S0168-583X(00)00227-5 (englisch)
  3. Anderson, E.C., W.F. Libby,.: Worldwide distribution of natural radiocarbon. Physical Review, 1951, 8164-69 (englisch)

Siehe auch