Kernwaffen-Effekt
Als Kernwaffen-Effekt bezeichnet man den Einfluss von oberirdischen Kernwaffen-Explosionen nach 1945 auf die Isotopenzusammensetzung der Erdatmosphäre.
Besonders die Tests der Wasserstoffbomben ab 1952 haben den Anteil des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops 14C in der Atmosphäre vorübergehend verdoppelt und langfristig erhöht. Nach über 620 Testzündungen vereinbarten die USA, Großbritannien und die Sowjetunion 1963 ein Verbot von atmosphärischen Kernwaffen-Tests und das Phänomen der 14C-Zunahme in der Atmosphäre endete.
Seit dem Testverbot sinkt das 14C/12C-Verhältnis in der Atmosphäre wieder. Der Abbau der 14C-Konzentration verläuft schneller, als es dem normalen radioaktiven Zerfall dieses Isotops entspricht. In der Erdatmosphäre befinden sich 3.000 Gigatonnen CO2,<ref>Mass of atmospheric carbon dioxide IGSS, Institute for green and sustainable Science</ref> die im Mittel alle 3–5 Jahre vollständig ausgetauscht werden,<ref>Global Turnover times and reservoires Department of Earth System Science, University of California</ref> wodurch die durch die Kernwaffenversuche eingebrachte Menge sehr schnell verdünnt wurde und deren Konzentration schnell abfiel. Der schnelle Abfall des 14C/12C-Verhältnisses ermöglicht eine bessere Zeitauflösung bei der 14C-Datierung von Proben aus der Zeit nach den atmosphärischen Kernwaffentests als davor.<ref>Zum Beispiel: E. M. Wild et al.: 14C dating with the bomb peak: An application to forensic medicine, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, Volume 172, Issues 1–4, October 2000, S. 944–950, doi:10.1016/S0168-583X(00)00227-5 (englisch)</ref>
Ein kleiner Teil des Konzentrationsabfalls ist auch auf den Süss-Effekt zurückzuführen, der dadurch zustande kommt, dass durch die Verbrennung fossiler Energieträger auch ein steter Strom 14C-abgereicherten Kohlenstoffdioxids in die Atmosphäre eingebracht wurde. Im Jahr 2012 wurden 35,6 Gigatonnen Kohlenstoffdioxid durch Verbrennung fossiler Energieträger und durch die Zementherstellung freigesetzt.<ref>Vorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/Name: [Internetquelle: archiv-url ungültig Global carbon budget 2012.] (PDF; 2,6 MB) In: global carbon project. Tyndall Centre for Climate Change Research, , archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am Vorlage:Cite book/URL; abgerufen am 7. April 2013 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2Vorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung</ref>
Die 14C-Konzentrationen zeigen in den Jahren nach 1963 saisonale Schwankungen. Das kann durch jahreszeitlich verstärkten Austausch zwischen Troposphäre und Stratosphäre erklärt werden. Die 14C-Konzentration auf der Südhalbkugel der Erde erreichte erst 1965 ihr Maximum, da die meisten Kernwaffentests auf der Nordhalbkugel stattgefunden haben. Die 14C-Werte der Nord- und Südhalbkugel hatten sich allerdings innerhalb weniger Jahre angeglichen. Damit wurde ein früheres Forschungsresultat von E.C. Anderson<ref name="Anderson1968">Anderson, E.C., W.F. Libby,.: Worldwide distribution of natural radiocarbon. Physical Review, 1951, 8164-69 (englisch)</ref> über die räumliche Homogenität des 14C in der Atmosphäre bestätigt. Diese Gleichverteilung ist eine wichtige Voraussetzung für die Kalibrierung und Anwendung der Radiokarbonmethode.
Siehe auch
- Altersbestimmung (Archäologie)
- Dendrochronologie
- Vertrag über das Verbot von Kernwaffenversuchen in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser
- Low-background steel
Quellen
<references/>