কোনো প্রাণি বা গাছ মারা গেলে মাটিতে থাকা ব্যাকটেরিয়ার প্রভাবে পঁচে যায়। কিন্তু হাড় বা অন্যান্য অংশগুলো সহজে পঁচে না। দীর্ঘদিন মাটির নিচে চাপা পড়ে থাকলে মাটি থেকে নানা খনিজ (যেমন ক্যালসিয়াম) প্রবেশ করে, যা এই খোলস বা হাড়গুলোকে আরো মজবুত করে তুলে যার ফলে এইসব টিকে থাকে হাজার হাজার বছর। এই হাড়গুলো তখন ফসিলে পরিণত হয়।
ফসিলের বয়স নির্ধারণে কার্বনের বেশ গুরুত্বপূর্ণ অবদান আছে। একটি ফসিলে কি পরিমান কার্বন-১৪ আছে এটা নির্ণয় করতে পারলেই সেই ফসিলের বয়স সম্পর্কে ধারণা পাওয়া যায়। কার্বন-১৪ হলো কার্বনের তেজষ্ক্রীয় রূপভেদ। আর ফসিল থেকেন কার্বন নির্ণয়ের এই পদ্ধতিই হলো কার্বন ডেটিং। এখন প্রশ্ন হলো কার্বন-১৪ এর এমন কি বিশেষ গুণাবলী আছে যে তা দিয়ে বয়স নির্ণয় করা যায়?
আমরা জানি যে সকল পদার্থ মূলত ৩টি মৌলিক কণা দ্বারা গঠিত – ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রন। একেকটি মৌলের প্রোটন, ইলেকট্রন ও নিউট্রন সংখ্যা একেক রকম। আমরা প্রকৃতিতে যে কার্বনের সাথে পরিচিত তা মূলত কার্বন-১২। অর্থাৎ এই কার্বনে ৬টি প্রোটন ও ৬টি নিউট্রন থাকে। কিন্তু কার্বন-১৪ তে নিউট্রনের সংখ্যা হলো ৮টি। এই কার্বন অণুগুলোকে বলা হয় কার্বন-১৪। কার্বন-১৪ এর অন্যতম বৈশিষ্ট্য হলো এরা ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হতে থাকে। তেজস্ক্রিয় বিকিরণের মাধ্যমে কার্বন-১৪ অণু থেকে প্রোটনের সংখ্যা পরিবর্তিত হতে থাকে এবং একসময় কার্বন-১৪ অণু নাইট্রোজেন পরমাণুতে পরিণত হয়। অর্থাৎ কোন বস্তুতে কিছু পরিমান কার্বন-১৪ অণু থাকলে ধীরে ধীরে সেই বস্তুর কার্বন-১৪ এর পরিমাণ কমতে থাকবে।
প্রতিটি প্রাণীর শরীরেই কার্বন থাকে। প্রকৃতি থেকে উদ্ভিদ সরাসরি কার্বন -ডাই অক্সাইড গ্রহনের মাধ্যমে কার্বন গ্রহন করে আর সেই প্রাণীরা সেই উদ্ভিদ খেয়ে প্রকৃতির কার্বন গ্রহণ করে। গৃহীত এই কার্বনের বেশিরভাগ অংশই কার্বন-১২ তবে এতে কিছু পরিমান কার্বন-১৪ ও থাকে। তাই প্রাণীর ফসিলে থাকা কার্বনের মাঝে কার্বন-১৪ ও উপস্থিত থাকে। বিজ্ঞানীরা যখন কোন ফসিল পান তখন সেই ফসিলে কি পরিমান কার্বন-১২ আর কি পরিমান কার্বন-১৪ আছে তা পরীক্ষা করে বের করেন। আগে বেটা কাউন্টিংয়ের মাধ্যমেই কার্বন-১৪ এর পরিমাণ নির্ণয় করা হত। তবে বর্তমানে এক্সেলেটর মাস স্পেক্ট্রোমিটারের মাধ্যমে বিজ্ঞানীরা ফসিলের কার্বন-১৪ ও কার্বন-১২ এর অনুপাত নির্ণয় করেন।
যেহেতু কার্বন-১৪ এর পরিমান সারাক্ষণ কমতে থাকে তাই যে ফসিলে কার্বন-১৪ এর অনুপাত কম সেই ফসিলের বয়স বেশি। কার্বন-১৪ এর অর্ধায়ু প্রায় ৫৭৩০ বছর। অর্থাৎ কিছু পরিমান কার্বন-১৪ নেওয়া হলে সেই কার্বন-১৪ ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে অর্ধেকে পরিনত হতে সময় নিবে প্রায় ৫৭৩০ বছর। যে সময়ে কোন তেজষ্ক্রিয় পদার্থের মোট পরমাণুর ঠিক অর্ধেক পরিমাণ ক্ষয়প্রাপ্ত হয় তাকে ঐ পদার্থের অর্ধায়ু বলে। কার্বন ডেটিংয়ের মাধ্যমে প্রায় ৫০ হাজার বছরের পুরানো ফসিলের বয়স পর্যন্ত নির্ণয় করা যায়।
তথ্যসূত্রঃ champs21
বিজ্ঞানের পোকা ৫
