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Aufbau der Materie
Zerfall radioaktiver Atome

Das radioaktive Kohlenstoffisotop (Bsp.: 14C) wird bei der Radiokarbonmethode zur Altersbestimmung von Stoffen benutzt. Das radioaktive Kohlenstoffisotop 14C hat als Betastrahler eine Halbwertszeit von 5'760 Jahren.

Das Prinzip der Altersbestimmung nach der Radiokarbonmethode beruht auf dem Zerfall der in der zu datierenden Materie enthaltenen radioaktive Isotope. Durch den Zerfall werden die Mutterisotope in stabile Tochterisotope umgewandelt.

Nach dem Zerfallsgesetz ist die Zerfallsrate (d.h. die Zahl der Zerfälle pro Zeiteinheit) proportional zur Anzahl der zum Zeitpunktder Messung im untersuchten Stoff noch vorhandenen radioaktiven Atome. Durch den fortwährenden Zerfall nimmt die Konzentration der Mutterisotope im Probenmaterial mit der Zeit exponentiell ab. Gleichzeitig erhöht sich die Konzentration der neu entstandenen Tochterisotope.

Für jedes radioaktive Isotop wie das 14C-Kohlenstoffisotop ist die Zerfallskonstante charakteristisch. Diese Zerfallskonstante wird nicht durch äussere Einflüsse beeinflusst bzw. verändert. Die Zerfallskonstante misst das Verhältnis aus dem derzeitigen Isotopengehalt zum Gehalt im zu datierenden Zeitpunkt (z.B. beim Absterben eines Organismus oder der Bildung eines Gesteins).

Isotop (gr: isos = gleich, topos = gleicher Ort)

Als Isotope werden Atome bezeichnet, welche die gleiche Elektronen- und Protonenzahl haben, sich aber in der Anzahl ihre Neutronen unterscheiden. Diese Atome zeigen gleiche chemische Eigenschaften. Ihre Atommassenzahlen sind jedoch unterschiedlich. Isotope stehen daher an derselben Stelle im Periodensystem der Elemente.

Viele Elemente sind Mischungen verschiedener Isotopenarten (Bsp.: Kohlenstoff mit dem bekanntesten Isotop 14C, 14 = Atommassenzahl). Diese Elemente sind als Mischelemente ein Isotopengemisch. Reinelemente wie Fluor, Natrium bestehen aus nur einer Atomart. Sie enthalten keine Isotope.

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