कार्बन -14 और कैल्शियम-41

वर्ष 1947 में अपने आविष्कार के बाद से, कार्बन डेटिंग ने विज्ञान के कई क्षेत्रों में क्रांति ला दी है, जिससे वैज्ञानिकों को किसी कार्बनिक पदार्थ की उम्र का अनुमान लगाने की अनुमति मिलती है कि इसमें कितना कार्बन -14 है। हालांकि, कार्बन-14 की हाफ लाइफ 5,700 वर्ष है, इसलिए यह तकनीक लगभग 50,000 वर्ष से अधिक पुरानी वस्तुओं की आयु निर्धारित नहीं कर सकती है।

वर्ष 1979 में, वैज्ञानिकों ने कैल्शियम-41 (Calcium-41) का उपयोग करने का सुझाव दिया, जिसकी हाफ लाइफ 99,400 वर्ष है। यह तब उत्पन्न होता है जब अंतरिक्ष से आने वाली ब्रह्मांडीय किरणें मिट्टी में कैल्शियम परमाणुओं से टकराती हैं, और पृथ्वी के क्रस्ट में पाई जाती हैं, जिससे जीवाश्म हड्डियों और चट्टानों के डेटिंग का द्वार खुल जाता है। लेकिन वस्तुओं को विश्वसनीय रूप से तिथि निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग करने से पहले कई समस्याओं को दूर करने की आवश्यकता है।

मार्च 2023 में नेचर फिजिक्स में एक महत्वपूर्ण प्रगति की सूचना मिली थी। जब एक कार्बनिक यूनिट जीवित होती है, तो उसका शरीर कार्बन-14 परमाणुओं को अवशोषित करता है और खोता रहता है। जब वह मर जाता है, तो यह प्रक्रिया रुक जाती है और मौजूदा कार्बन-14 नष्ट होने लगता है। शरीर में इन परमाणुओं का वर्तमान स्तर और और जीवित रहने पर जो संख्या होनी चाहिए थी, उसके बीच अंतर का उपयोग करके, शोधकर्ता अनुमान लगा सकते हैं कि यूनिट की मृत्यु कब हुई।

कार्बन डेटिंग के साथ एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक समस्या कार्बन-14 परमाणुओं का पता लगाना था, जो लगभग 1012 कार्बन परमाणुओं में एक बार होते हैं।

कैल्शियम-41 दुर्लभ है, जो लगभग 1015 कैल्शियम परमाणुओं में एक बार होता है।

नए अध्ययन में, चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय  हिफेई के शोधकर्ताओं ने समाधान के रूप में एटम-ट्रैप ट्रेस विश्लेषण (ATTA) नामक एक तकनीक को पेश किया। ATTA इन परमाणुओं को पहचानने के लिए पर्याप्त संवेदनशील है।