कार्बनची एकूण पंधरा समस्थानिके असून फक्त तीन समस्थानिके नैसर्गिकरीत्या आढळतात तर बारा समस्थानिके मानवनिर्मित असून अल्पजीवी आहेत. C12, C13, C14 या नैसर्गिकरीत्या आढळणाऱ्या समस्थानिकांत उ14 हा समस्थानिक किरणोत्सर्गी असून त्याचा अर्धायुष्य कालावधी ५७३० वर्षेआहे.
C14 ची निर्मिती अंतराळात वैश्विक किरणांमुळे होते. पृथ्वीच्या वरच्या स्तरातील वातावरणात नायट्रोजनवर वैश्विक किरणांतल्या न्युट्रॉन्सच्या आदळण्याने C14 तयार होतो. कार्बन डाय ऑक्साइडमध्ये C12चे प्रमाण ९८.८९ टक्के, C13चे प्रमाण १.११ टक्के तर C14चे प्रमाण अत्यल्प आहे. C14च्या किरणोत्सर्गी गुणधर्मामुळे कार्बन डेटिंगचे प्रभावी अस्त्र पुरातत्त्व शास्त्रज्ञांच्या हाती असून, हजारो वर्षांपूर्वी पृथ्वीच्या उदरात गाडल्या गेलेल्या सेंद्रिय अवषेशांचे, जिवाश्मांचे वय मोजणे शक्य झाले आहे. कार्बन डेटिंगच्या शोधामुळे मानवाच्या संस्कृतीचा इतिहासपट उलगडण्यात क्रांती घडून आली असे म्हटल्यास वावगे ठरणार नाही.
कार्बन डेटिंगची पद्धत अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ ‘विल्लर्ड लिब्बी’ यांनी १९४६ साली विकसित केली, ज्याकरिता त्यांना १९६० सालच्या नोबेल पारितोषिकाने सन्मानित करण्यात आले. जैविक घटक वातावरणातल्या कार्बनचे शोषण करतो तेव्हा
C14 हा किरणोत्सर्गी कार्बन त्या जीवात शिरतो. ही क्रिया जिवंत असेपर्यंत निरंतर चालू असते. मृत्यूपश्चात नवीन कार्बन डाय ऑक्साइडचे शोषण थांबते व मृत्यूपूर्व जमा झालेल्या किरणोत्सर्गी कार्बन C14 चा ऱ्हास होण्यास सुरुवात होते, या किरणोत्सर्गी प्रक्रियेत त्याच्या अर्धायुष्य कालावधीनुसार बाकी राहिलेल्या C14च्या प्रमाणावरून जैविक घटकाच्या मृत्यूचा काळ मोजला जातो. नमुना जितका जुना तितके त्याच्या अवशेषातील C14चे प्रमाण कमी. यामुळे ५०,००० वर्षे पर्यंतच्या जुन्या अवशेषांचे वय खात्रीलायक मिळण्याचे तंत्र अवगत झाले.
C13 या समस्थानिकाचा वापर एन्.एम्.आर. स्पेक्ट्रोस्कोपीत केला जातो. तसेच सेंद्रिय रसायनशास्त्रात रेणूंच्या रचनांचा अभ्यास, मेंदूच्या चयापचयाचा अभ्यास, खाद्यपदार्थाचे टॅगिंग, वायुप्रदूषण, हवामानबदल अशा अनेक क्षेत्रांतील संशोधनात याचा उपयोग होतो.
तांत्रिक विकासाच्या युगात कार्बन वापराचा अतिरेक टाळत, त्याच्या अंगभूत, नैसर्गिक वैशिष्टय़ांचा खुबीने वापर करून मानवजातीचे हित साधणे केवळ मानवाच्या हाती आहे, अन्यथा जीवनाचे अस्तित्व असलेल्या एकमेव ज्ञात ग्रहाच्या नाशाचा धोका आहेच.
– मीनल टिपणीस
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२
office@mavipamumbai.org
