Có 1 sự hiểu lầm rất lớn về phóng xạ đồng vị C14 ngay cả đối với nhiều người sưu tập cổ vật hoặc dân chơi cổ ngoạn. Người ta cứ nghĩ đơn giản là muốn biết tuổi cổ vật một cách chính xác chỉ cần "thử C14" là xong.
Thực ra phương pháp đo phóng xạ đồng vị C14 chỉ áp dụng cho các cổ vật có nguồn gốc hữu cơ hay nói khác đi các sinh vật mà thôi, không thể dùng phương pháp này trực tiếp cho các cổ vật không có sự sống như vàng, bạc, đồng, sắt, đá, gốm, sứ, … đơn giản là vì chúng không có C14 không bền, chỉ có C12 vững bền mà thôi. Cùng lắm chỉ gián tiếp dùng phương pháp này đo "xác" thực vật nằm chung với những đồ vật trên trong cùng một tầng văn hóa mà thôi.
Chẳng hạn năm 1924, L. Pajot, một viên chức thuế quan và cũng là nhà sưu tầm cổ vật đã phát hiện di chỉ văn hóa Đông Sơn tại xã Đông sơn thuộc vùng sông Mã tỉnh Thanh Hóa. Ban đầu người ta chưa gọi là văn hóa Đông Sơn, bản báo cáo của ông V. Galoubew, một tác giả người Pháp thuộc trường Viễn Đông Bác Cổ, gọi là văn hóa thuộc "thời đại Đồng Thau ở Bắc kỳ và Trung kỳ".
Mãi tới năm 1934, lần đầu tiên thuật ngữ "Văn Hóa Đông Sơn" được sử dụng do nhà khảo cổ học người Áo tên là R. Heine Geldern. Các cuộc khai quật, khảo cứu từ 1924 đến nay đã phát hiện có khoảng 500 di tích thuộc nền văn hóa Đông Sơn trên cả nước Việt Nam từ biên giới Trung Quốc ở phía Bắc, biên giới Lào ở phía Tây và vùng Quảng Bình ở phía Nam. Các nhà khảo cổ cũng xác định được chủ nhân của nền văn hóa này là cư dân người Việt cổ. Kết quả xét nghiệm trên các mẫu tro than lấy từ tầng địa chất Đông Sơn sâu nhất, nơi phát hiện những hiện vật bằng đồng thau, ở khu Đồi Đà và chùa Thông, địa diểm tiêu biểu của vùng lúa nước sông Hồng, cho thấy số liệu sau đây : 2704 – 90 (ZK 305) và 2655 – 90 (ZK 309), như vậy người ta có thể xác định được nền văn hóa Đông Sơn bắt đầu từ thế kỷ VIII trước Công nguyên đến thế kỷ I sau Công nguyên – vài nơi khác kéo dài muộn hơn tới thế kỷ II hoặc III sau Công nguyên.
Sở dĩ phải thử than tro nằm chung với đồ đồng Đông Sơn vì đồ đồng không có C14, chỉ than tro từ gốc thực vật mới có. Tại sao thực vật lại có Carbon 14 ? Hạt Nơtron của tia vũ trụ khi tác dụng với nguyên tử Nitơ có đồng vị 14N thì tạo thành 14C không bền. Lượng Carbon 14 (14C) tồn tại cách tự nhiên với tỷ lệ thấp trong Dioxít Carbon (CO2) của không khí mà thực vật hấp thụ để định hình các nguyển tử Carbon mà tạo ra lá, rễ, cành … cây cối do đó có chứa C14 với tỷ lệ thấp như CO2 trong không khí, nhờ hiện tượng quang hợp mà cây cối hấp thụ CO2 có trong khí quyển để sinh trưởng. Trong khí CO2 có 1 phần rất nhỏ 14CO2 (cứ 1 triệu phân tử CO2 chứa Carbon bền thì có 1 phân tử CO2 chứa đồng vị không bền C14) vì phản ứng tạo thành C14 trong khí quyển là liên tục cho nên khi cây cối còn sống hàm lượng của C14 trong đó coi như không đổi.
Khi các động vật ăn cỏ cây thì cũng thu nạp được lượng C14 trong thảo mộc. Loài người hay loài vật ăn thịt như hổ, báo … ăn thịt những con vật ăn cỏ cây cũng thu nạp được lượng C14.
Khi động vật hoặc thực vật chết đi thì việc cung ứng C14 sẽ ngưng lại. C14 vốn không ổn định (khác với C12 vốn ổn định) sẽ từ từ phân rã theo chu kỳ bán hủy T : 5570 năm).
Quá trình xác định tuổi cổ vật dựa trên quá trình phân rã C14 được thực hành như sau : Đo lượng C14 còn lại trong các cổ vật gốc sinh vật (xương, trầm tích, hóa thạch, than tro … rồi đo lượng C14 của vật sống cùng họ đương đại. So sánh 2 bên, rút ra cố C14 chênh lệch, từ đó tính ra tuổi của cổ vật vì chu kỳ bán hủy của C14 là 5570 năm, nghĩa là cứ sau 5570 năm thì lượng C14 trong cổ vật gốc sinh vật mất đi một nửa so với lúc ban đầu. Căn cứ vào các số đó nên các nhà chuyên môn không khó gì tìm ra tuổi của cổ vật. Phương pháp này có mức chênh lệch khoảng từ 50 – 200 năm.
Ví dụ muốn xác định tuổi của một quan tài cổ, người ta lấy một miếng gỗ trên, đo C14, rồi lấy 1 miếng gỗ bằng cỡ đó, cùng loại gỗ nhưng còn mới nguyên đo C14. So sánh 2 số liệu đó để biết C14 trong miếng gỗ áo quan đã mất đi bao nhiêu, còn lại bao nhiêu, giải bài toán phương trình vi phân đơn giản, các nhà chuyên môn biết ngay niên đại của ngôi mộ.
Vấn đề đặt ra cho các nhà sưu tập hoặc chơi cổ ngoạn là máy móc rất đắt, chuyên viên cực hiếm, lại chỉ xác định được những cổ vật có nguồn gốc sinh vật mà thôi, nên hiện tại chẳng ai dám mơ tới. Quả thật nghề chơi cũng lắm công phu !
Thực ra phương pháp đo phóng xạ đồng vị C14 chỉ áp dụng cho các cổ vật có nguồn gốc hữu cơ hay nói khác đi các sinh vật mà thôi, không thể dùng phương pháp này trực tiếp cho các cổ vật không có sự sống như vàng, bạc, đồng, sắt, đá, gốm, sứ, … đơn giản là vì chúng không có C14 không bền, chỉ có C12 vững bền mà thôi. Cùng lắm chỉ gián tiếp dùng phương pháp này đo "xác" thực vật nằm chung với những đồ vật trên trong cùng một tầng văn hóa mà thôi.
Chẳng hạn năm 1924, L. Pajot, một viên chức thuế quan và cũng là nhà sưu tầm cổ vật đã phát hiện di chỉ văn hóa Đông Sơn tại xã Đông sơn thuộc vùng sông Mã tỉnh Thanh Hóa. Ban đầu người ta chưa gọi là văn hóa Đông Sơn, bản báo cáo của ông V. Galoubew, một tác giả người Pháp thuộc trường Viễn Đông Bác Cổ, gọi là văn hóa thuộc "thời đại Đồng Thau ở Bắc kỳ và Trung kỳ".
Mãi tới năm 1934, lần đầu tiên thuật ngữ "Văn Hóa Đông Sơn" được sử dụng do nhà khảo cổ học người Áo tên là R. Heine Geldern. Các cuộc khai quật, khảo cứu từ 1924 đến nay đã phát hiện có khoảng 500 di tích thuộc nền văn hóa Đông Sơn trên cả nước Việt Nam từ biên giới Trung Quốc ở phía Bắc, biên giới Lào ở phía Tây và vùng Quảng Bình ở phía Nam. Các nhà khảo cổ cũng xác định được chủ nhân của nền văn hóa này là cư dân người Việt cổ. Kết quả xét nghiệm trên các mẫu tro than lấy từ tầng địa chất Đông Sơn sâu nhất, nơi phát hiện những hiện vật bằng đồng thau, ở khu Đồi Đà và chùa Thông, địa diểm tiêu biểu của vùng lúa nước sông Hồng, cho thấy số liệu sau đây : 2704 – 90 (ZK 305) và 2655 – 90 (ZK 309), như vậy người ta có thể xác định được nền văn hóa Đông Sơn bắt đầu từ thế kỷ VIII trước Công nguyên đến thế kỷ I sau Công nguyên – vài nơi khác kéo dài muộn hơn tới thế kỷ II hoặc III sau Công nguyên.
Sở dĩ phải thử than tro nằm chung với đồ đồng Đông Sơn vì đồ đồng không có C14, chỉ than tro từ gốc thực vật mới có. Tại sao thực vật lại có Carbon 14 ? Hạt Nơtron của tia vũ trụ khi tác dụng với nguyên tử Nitơ có đồng vị 14N thì tạo thành 14C không bền. Lượng Carbon 14 (14C) tồn tại cách tự nhiên với tỷ lệ thấp trong Dioxít Carbon (CO2) của không khí mà thực vật hấp thụ để định hình các nguyển tử Carbon mà tạo ra lá, rễ, cành … cây cối do đó có chứa C14 với tỷ lệ thấp như CO2 trong không khí, nhờ hiện tượng quang hợp mà cây cối hấp thụ CO2 có trong khí quyển để sinh trưởng. Trong khí CO2 có 1 phần rất nhỏ 14CO2 (cứ 1 triệu phân tử CO2 chứa Carbon bền thì có 1 phân tử CO2 chứa đồng vị không bền C14) vì phản ứng tạo thành C14 trong khí quyển là liên tục cho nên khi cây cối còn sống hàm lượng của C14 trong đó coi như không đổi.
Khi các động vật ăn cỏ cây thì cũng thu nạp được lượng C14 trong thảo mộc. Loài người hay loài vật ăn thịt như hổ, báo … ăn thịt những con vật ăn cỏ cây cũng thu nạp được lượng C14.
Khi động vật hoặc thực vật chết đi thì việc cung ứng C14 sẽ ngưng lại. C14 vốn không ổn định (khác với C12 vốn ổn định) sẽ từ từ phân rã theo chu kỳ bán hủy T : 5570 năm).
Quá trình xác định tuổi cổ vật dựa trên quá trình phân rã C14 được thực hành như sau : Đo lượng C14 còn lại trong các cổ vật gốc sinh vật (xương, trầm tích, hóa thạch, than tro … rồi đo lượng C14 của vật sống cùng họ đương đại. So sánh 2 bên, rút ra cố C14 chênh lệch, từ đó tính ra tuổi của cổ vật vì chu kỳ bán hủy của C14 là 5570 năm, nghĩa là cứ sau 5570 năm thì lượng C14 trong cổ vật gốc sinh vật mất đi một nửa so với lúc ban đầu. Căn cứ vào các số đó nên các nhà chuyên môn không khó gì tìm ra tuổi của cổ vật. Phương pháp này có mức chênh lệch khoảng từ 50 – 200 năm.
Ví dụ muốn xác định tuổi của một quan tài cổ, người ta lấy một miếng gỗ trên, đo C14, rồi lấy 1 miếng gỗ bằng cỡ đó, cùng loại gỗ nhưng còn mới nguyên đo C14. So sánh 2 số liệu đó để biết C14 trong miếng gỗ áo quan đã mất đi bao nhiêu, còn lại bao nhiêu, giải bài toán phương trình vi phân đơn giản, các nhà chuyên môn biết ngay niên đại của ngôi mộ.
Vấn đề đặt ra cho các nhà sưu tập hoặc chơi cổ ngoạn là máy móc rất đắt, chuyên viên cực hiếm, lại chỉ xác định được những cổ vật có nguồn gốc sinh vật mà thôi, nên hiện tại chẳng ai dám mơ tới. Quả thật nghề chơi cũng lắm công phu !
Viết theo các tư liệu Cổ Vật Tinh Hoa số 30, trang 6-7, bài của Nguyễn Quốc Bình-Truyện kể 109 nguyên tố hóa học, trang 10, NXB Giáo Dục 2006 của Trần Ngọc Mai
No comments:
Post a Comment