。
对于酒来说 , 100年酒龄的酒很少 , 有价值的100年以内的酒都很少了 , 14C方法对酒龄的测量意义就不大了 。
对近百年来大气中14C的变化 , 这是有观察数据的 , 发现14C的变化至少有30%以上的波动 。 这种波动影响了生物摄入碳里面14C的含量 。 在整个地质历史期间 , 大气成分波动也非常大 , 不仅14C的含量会有剧烈的波动 , 大气温度也有剧烈的波动 , 在几次冰期前后 , 地球大气中的14C , 远远超过现在的数量 。
宇宙射线的辐射强度也是有变化的 , 不是一个稳定的值 , 进而宇宙射线的中子撞击氮核(14N)产生的14C数量 , 也不是一个常量 。 从天文学的角度来看 , 大气中的14C数量在比较长的一个时间内也不稳定 。 所以 , 综合地质学和天文学的地球大气环境的变化 , 用14C方法来测量古生物的年龄的影响因素比较多 , 测量出来的年龄未必就是可靠的年龄 。
4.同位素的分馏效应
同位素因为质量不同 , 所以有质量差 , 质量差产生了同位素效应(质量差异越大 , 引起物理化学性质上的差异也越大) , 由同位素效应所造成的同位素以不同比例在不同物质(含碳化合物 , 如14CO2和14C2H5OH14C在这两个物质中分配的比例不同)和不同相(相态指的是气态、液态和固态 , 如CO2常见的有气态和固态 , 14C在CO2的气态和固态的分配的比例不同)之间的分配称为同位素分馏 。 同位素分馏可以由物理、化学和生物等各种作用引起 , 物理作用如扩散、蒸发、凝聚等在某些特定条件下可造成比较大的分馏 。 化学作用则通过同位素交换反应来实现 。 生物作用 , 本质上也是一种物理化学过程 , 但它的机理和过程目前还不十分清晰 , 可以简单的理解为不同的生物吸收碳以及不同同位素的碳的化合物的能力是不一样的 , 那么残留在其身体中的14C含量就不一样 。 从物理化学角度看 , 把同位素的分馏可以分为热力学平衡分馏、动力学非平衡分馏和非质量相关分馏三种 , 这三种同位素的分馏过于专业了 , 我们姑且就不做深入的讨论了[4
。
白酒是先发酵后蒸馏 , 在发酵的过程中 , 要经过微生物的代谢 , 微生物代谢会产生同位素的分馏效应;而在蒸馏的过程中 , 会产生多种的物理化学反应 , 也会产生同位素的分馏效应 。 这些分馏效应 , 会产生的这样的后果:在发酵过程中 , 酒醅或者醪液中的14C含量 , 已经跟原料中14C含量相比发生了变化 , 而在蒸馏出来之后 , 酒里面的含碳化合物也有很多种 , 基本上所有微量成分里都含有碳 , 上千种的微量成分 , 也包括数量最大的乙醇 , 碳里面的14C含量跟发酵酒醅和酒醪里面的14C含量又不一样 。 经过多次的分馏 , 酒液里的14C同位素含量已经不能反映作为酿酒原料的植物在它存活时期吸收的碳同位素的水平了 。 不能反映生物体里的14C同位素水平 , 表明14C测年的基本原理无法应用于像白酒这样经过生物分馏和物理化学分馏过程的最终14C含量跟生物体里14C含量的初始值不同 , 衰变周期也不同的样品 。
5.14C半衰期的推算精度
14C半衰期值不是实测出来的 , 是根据14C放射性比度的绝对测量而推测出来的 , 因为人类的观察历史还没有达到5730年这么长的时间 。 1946年美国学者提出来用14C来测定年龄的方法;1960年用14C测量古埃及历史年代样品 , 由于半衰期值的原因 , 发现年代值正负误差是在400到700年;1962年14C国际会议上不少实验室对14C半衰期值做了更精确的测定 , 会议决定把最近测定的结果的平均值5730±40年 , 作为最佳的14C半衰期值[3
。 14C半衰期误差值为±40年 , 这么大的误差值 , 对于测量老酒的年份也没有太大的实际意义了 。
用时钟的测量精度可以来解释这个问题 , 无论是机械手表还是电子手表 , 都有误差值 , 在24小时之内 , 可能表是准的 , 如果表用了一年了 , 那它可能会有误差值 , 会差几分钟甚至十几分钟 。
14C半衰期的基本时间尺度是5730年 , ±40年的误差值对于测量几万年的年龄来说是精确的 。 但14C方法用于测量酒龄的意义不是太大 。 作为商品用的老酒的年龄 , 很少有超过几百年 , 前面引的论文的例子号称是1856年的威士忌 , 那已经是比较罕见了 , 目前还没有看到有人拿出1856年的白酒 。 当然文物考古发现有 , 汉代的铜器里还有酒液 , 那是另一个问题 , 那是文物 , 它的年龄是考古学上推断的 , 如果没有盗墓者或者其他后人添加 , 那可能确实是古代的酒液 , 不是现在的商品酒 , 现在的商品酒 , 如白酒 , 目前还没有见过1856年生产的 , 大多数的酒龄也就是在100年以内 , 100年到十年左右时间段的酒龄 。 用14C测量100到8万年间的这么长时间的一种计时工具来测量一个100到10年的物质的年龄 , 准确度是大可质疑的 。 相当于拿一个墙上的挂钟来计量跑百米运动员的时间 , 挂钟滴答一下可能半分钟就过去了 , 而跑百米运动员的时间是用秒计算的 , 只能用计时精度更高的秒表才能来计量百米运动员的时间 。
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