Plasmakammer Neue Datierungsmethode schont wertvolle Relikte

Für die Altersbestimmung bei Kunstwerken oder archäologischen Fundstücken sind künftig keine Proben mehr nötig - das versprechen zumindest US-Forscher. Weil die Objekte nicht mehr beschädigt werden, müssten Museen und Privatsammler keine Angst mehr vor einer Datierung haben.

Moorleiche: Organische Substanz erlaubt die Datierung mit der C14-Methode
dpa

Moorleiche: Organische Substanz erlaubt die Datierung mit der C14-Methode


San Francisco - Wenn Archäologen oder Kunsthistoriker interessante Fundstücke aufspüren, wollen sie meist auch wissen, aus welcher Zeit die Pretiosen stammen. Bei der Antwort hilft seit einem halben Jahrhundert die sogenannte C14-Methode, auch als Radiokohlenstoff-Datierung bekannt. Doch dafür müssen Forscher stets eine mehr oder weniger große Menge der organischen Originalsubstanz opfern.

Ein neues Verfahren soll das nun ändern. Ein Team um Marvin Rowe, der an einer Außenstelle der Texas A&M University im Golfstaat Katar arbeitet, hat das neue Prinzip vor kurzem auf dem Jahrestreffen der American Chemical Society in San Francisco vorgestellt. Und sollte die Methode wie geplant funktionieren, wäre die Materialentnahme künftig überflüssig.

Alles Leben benötigt Kohlenstoff, der in der Natur allem in Form des Isotops C12 vorkommt. Das sind Kohlenstoffatome, die aus jeweils sechs Protonen und Neutronen bestehen. Es gibt aber auch Isotope, die über sieben oder acht Neutronen verfügen und entsprechend C13 beziehungsweise C14 genannt werden.

Die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler gilt bei der Altersbestimmung den radioaktiven C14-Atomen, weil sie äußerst langsam zerfallen. Stirbt ein Organismus, wird der Anteil an C14 eingefroren. Anhand von Standardwerten können Forscher den C14-Anteil ihrer Probe mit jenem Anteil vergleichen, den der Organismus zu seinen Lebzeiten besessen haben muss. Der Unterschied verrät das Alter, da bekannt ist, mit welcher Rate Kohlenstoff-14 zerfällt.

Probe in der Plasmakammer

Das Problem: Bei der herkömmlichen Vorgehensweise entnehmen die Wissenschaftler winzige Proben, die zunächst durch eine Behandlung mit Säuren und Laugen gereinigt und schließlich verbrannt werden. Dabei entsteht Kohlendioxid, das dann auf den C14-Anteil untersucht wird. Doch auch wenn die Proben oft nur winzig sind: Eine Beschädigung ist eine Beschädigung und für manche Museen und Sammler Grund genug, ihre unschätzbar wertvollen Funde nicht zur Altersbestimmung freizugeben. Forscher wiederum müssen deswegen auf viele wertvolle Informationen verzichten.

Das könnte sich nun ändern, denn Rowe und sein Team haben ein besonders schonendes Verfahren entwickelt, um an das benötigte Kohlendioxid zu kommen. Bei ihrer Methode wird das Artefakt als Ganzes in einer Kammer platziert. Diese enthält ein Plasma, also ein Gas, das überwiegend aus freien Ionen und Elektronen besteht. Das Gas führt nach Angaben der Forscher zu einer langsamen und sehr schonenden Oxidation der Reliktoberfläche. Es entsteht das für die Altersbestimmung benötigte Kohlendioxid, ohne dass die Objekte beschädigt werden.

Die Forscher haben die Genauigkeit ihrer Methode nach eigenen Angaben bei 20 verschiedenen Experimenten getestet, unter anderem anhand von Holzkohle, Leder und einem Knochen mit mumifiziertem Fleisch. Das Verfahren eignet sich demnach ebensogut wie die herkömmliche Radiokarbonmethode zur Altersbestimmung von bis zu 50.000 Jahre alten Relikten. Allerdings seien vermutlich noch mehr Daten notwendig, um Museumsdirektoren und Restauratoren von der neuen Technik zu überzeugen.

Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Version dieses Textes war die Zahl der Protonen und Neutronen der Kohlenstoffisotope falsch angegeben. Wir bitten, den Fehler zu entschuldigen.

chs/ddp



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