Turiner Grabtuch

Turin
Die Radiokarbon-Altersbestimmung (C-14-Methode)
und das Grabtuch Christi (Grundkurs)
Das Turiner Grabtuch soll, wie etliche glauben, das
Tuch sein, in dem Jesus begraben wurde. Das
Grabtuch zeigt Verfärbungen durch Schweißspuren,
die das Gesicht und die Gestalt eines Mannes darstellen. Das beigefügte Bild zeigt das Gesicht des
Bestatteten.
1988 wurde das Tuch, das aus Leinen, also
pflanzlichen Fasern besteht, mit der C14 -Methode
untersucht. Stickstoff wird in der Atmosphäre durch
Neutronenbeschuss in C14 gewandelt.Die C14Produktion gilt als langfristig konstant. Auch gilt die
Durchmischung mit C12 als vollständig. Da C12 und
C14 sich chemisch gleich verhalten, bauen Lebewesen bei der Photosynthese C14 in
ihren Körper ein. Der Anteil an C14 vermindert sich dann nach dem Tode. Aus der
Restaktivität kann auf das Alter des untersuchten Materials geschlossen werden.
Brauchbar bis ca. 5*Halbwertszeit ( 30000 a).
a) Das Kohlenstoffisotop 14C entsteht durch eine (n; p)-Reaktion in der Atmosphäre.
Geben Sie die vollständige Reaktionsgleichung an.
.... + n -> p + .... + ......
b)
14
C-Kerne sind ß--Strahler mit einer Halbwertszeit von 5,73.103 a. Geben Sie die
Reaktionsgleichung für diesen ß--Zerfall an und berechnen Sie gemäß E=mc² die
freiwerdende Energie in eV.
(Kernmasse von 14C: 13,9999511 u
Kernmasse von 14N: 13,99922994 u
Elektronenmasse : 5,4858*10-4 u
1u = 1.6605402*10-27kg)
Kernmasse von
14
C * c² = (Kernmasse von
14
N + Elektronenmasse)*c² + Energie
c) In der lebenden Pflanzenfaser beträgt das Verhältnis der Anzahl von instabilen 14CAtomen zur Anzahl stabiler 12C-Atome etwa 1: (7,53.1011). Berechnen Sie das Alter
des Tuches, wenn 1988 eine Stoffprobe mit einem Kohlenstoffgehalt von 2,99 g
eine
Aktivität
von
43,6
min-1
aufwies!
12
23
(12g C enthält 6.022*10 Atome.)
c’) alternativ: Der C14-Gehalt betrug 1988 nur noch 60% des heutigen Wertes.
Berechne das Alter des Grabtuches.
d) Bewerten Sie hinsichtlich des Tuchalters die Behauptung, das Tuch sei während
der Lagerungszeit im Dunklen von Schimmelpilzen befallen worden und deshalb
älter als die Messung feststellt?