Радиоуглеродный метод

Метод был предложен в 1949 г профессором университета Чикаго У.Либби, за что в 1960 г он был удостоен Нобелевской премии по химии. Метод основан на том, что примерно один на 10¹² атомов углерода в атмосферных газах представлен радиоактивным изотопом ¹⁴C (T_1/2 = 5730±40 лет), образующимся за счет воздействия космического излучения на атомы азота ¹⁴N. Как и стабильные изотопы углерода (¹²С – 98,9%, и ¹³С – 1,1%), радиоуглерод участвует в глобальном геохимическом цикле углерода, попадая в ходе фотосинтеза в растения, а через растворение СО₂ в воде – в водные организмы. Пока организмы живы, обмен веществ поддерживает в них изотопное равновесие с атмосферой: соотношение ¹⁴С/¹²С в живых тканях равно атмосферному. После остановки обмена веществ (смерти организма) количество ¹⁴С начинает снижаться за счет распада, в то время как количество стабильных изотопов не меняется. Измерив остаточное количество ¹⁴С в древнем органическом веществе и сопоставив его с некоторым стандартным (начальным) количеством, можно рассчитать возраст (время отмирания) органического вещества.

За время, равное 10 периодам полураспада, концентрация ¹⁴С снижается до значений, близких к фоновым, что и диктует нижний предел метода – 50-60 тысяч лет. С помощью AMS технологии этот предел удается опустить до 80 тыс. лет (Taylor, Southon, 2007). Если содержание ¹⁴С в образце столь мало, что измерение активности остается статистически неопределенным, полученная дата называется запредельной и представляется в виде ">T", т.е. образец не моложе T (например, >50200 л.н.). Если содержание ¹⁴С определяется статистически достоверно, дата называется конечной и представляется в виде случайной величины, распределенной по нормальному закону: "T±σ", где T – математическое ожидание, σ – стандартное отклонение. Следует учитывать, что даже небольшое загрязнение молодым углеродом (за счет механического его привнесения или изотопного обмена) способно сильно омолодить изотопный состав древней органики вплоть до превращения запредельных дат в конечные. Особенно возрастает вероятность омоложения для дат древнее 40 тыс. лет. В любом случае при интерпретации даты необходимо проанализировать, какой материал датировался, каковы были условия его залегания, не противоречит ли дата стратиграфическому положению и результатам других методов датирования.

В качестве материала для датирования используются древесина и другие растительные остатки, торф, дисперсная органика в виде почвенного гумуса или водных органических отложений (сапропель, гиттия), уголь и копоть (например, на древних керамических изделиях), кость (датирование проводится по белку коллагену), раковины моллюсков, кораллы. Возможно датирование материалов неорганического происхождения, например, почвенных карбонатов, но интерпретация таких дат – самостоятельная задача. Для достижения удовлетворительной (не грубее 5%) лабораторной точности при традиционном способе измерения по интенсивности β-распада требуется не менее 5 г чистого углерода, а исходного образца – значительно больше (табл. 7.1). Для AMS способа достаточно 1 мг углерода, что позволяет датировать микрообразцы, вплоть до отдельных пыльцевых зерен. Это позволяет решать многие задачи, недоступные традиционному способу, однако многократно возрастает опасность загрязнения образца. Чтобы предотвратить загрязнение при пробоотборе, любые образцы на ¹⁴С отбираются в пластиковые пакеты (ни в коем случае не в бумажные или тряпичные мешочки!), желательно (для AMS – обязательно) с использованием пинцета; бумажные этикетки должны быть изолированы от образца.

Таблица 7.1.

Оптимальная масса образцов для радиоуглеродного анализа

При отборе образца на датирование важно представлять, как будет интерпретироваться полученная из лаборатории дата, т.е. что именно продатировано. В геоморфологических и палеогеографических исследованиях чаще всего стоит задача продатировать время накопления осадочных тел. Тогда извлекаемый из геологических слоев органический материал должен быть одновозрастным этим слоям. При датировании древесных остатков и углей следует иметь в виду возможность их переотложения (возраст тогда получится древнее возраста вмещающих отложений), а также собственный возраст древесины: щепа или уголь, происходящие из сердцевины будут древнее, чем наружные части ствола. В кернах скважин не всегда можно отличить аллохтонную (принесенную и захороненную) древесину от корней деревьев, спускающихся с более высоких стратиграфических горизонтов или даже современных. Поэтому предпочтительнее отбирать образцы на датирование из обнажений, где одновозрастность стратиграфических единиц и включенных в них органических веществ может быть установлена более уверенно (это касается и других случаев опробования: обнажение или шурф предпочтительнее скважины).

Верховой торф – один из лучших материалов для датирования благодаря квазинепрерывному характеру накопления и отсутствию опасности переотложения (в намывных торфах такая опасность присутствует). Источник омоложения дат – корни растений (например, осоки), проникающие вглубь с поверхности (Zaretskaya et al., 2007). Свежие корни удаляются из образца при первичной подготовке, но продукты перегнивания старых корней удалить невозможно, и они могут омолодить дату. Проблема снимается при датировании микроколичеств органики (AMS способ), когда есть возможность выбрать остатки заведомо надземных частей растений.

Аналогичный механизм омоложения характерен для гумусовых горизонтов почв, где к нему добавляется еще постепенное разложение старого гумуса. С другой стороны, за счет перемешивания почвенной фауной старый гумус может перемещаться вверх по разрезу. Поэтому у самой поверхности присутствует не только современный, но и достаточно древний гумус, а гумус в основании почвенного профиля будет моложе самой почвы. Например, гумус черноземов с глубины 0-5 см от поверхности показывает радиоуглеродный возраст 1-2 тыс. лет (Чичагова, 1985). Это надо учитывать, например, при интерпретации дать по погребенным почвам: эти даты заведомо древнее, чем время погребения. Кроме того, разные фракции гумуса отличаются по характерному времени пребывания в почве: фульватные фракции обновляются быстрее и в одном и том же образце имеют более молодой возраст, чем более консервативные гуминовые фракции (Чичагова, 1985). Выбор датирующей фракции зависит от целей исследования.

Радиоуглеродный метод используется и для датирования таких сложносоставных материалов, как керамические изделия (в археологических, реже в стратиграфических целях). Керамическое тесто может содержать углерод из самых разных источников – от дисперсной органики произвольного возраста, содержавшейся в сырой глине, до компонентов краски и подмешивавшихся в тесто органических примесей. Поэтому появившиеся в последние 5-6 лет публикации о прямом датировании керамики нельзя считать иначе как дискуссионными: трудно оценить, какая доля датированного органического вещества действительно одновозрастна керамическому изделию. Однако датирование отдельных компонентов керамических находок – растительных макроостатков в тесте, нагара (сажи) на поверхности, липидов (жировых остатков) на внутренних частях считается достаточно надежным (Berstan et al., 2008).

Калибровка радиоуглеродных дат. Главное основание метода – известное значение первоначальной активности ¹⁴С. На заре метода допускалось, что она постоянна и не зависима от времени и географического положения. Однако сам У.Либби констатировал занижение ¹⁴С датировками возраста некоторых археологических объектов, в частности, артефактов египетского Древнего Царства. В 1955 г австрийский химик Г.Зюсс обнаружил, что активность ¹⁴С в древесине XX в примерно на 2% ниже, чем в древесине XIX в (индустриальный эффект, или эффект Зюсса). Причина этого – увеличение общего содержания СО₂ в атмосфере после начала промышленной революции из-за сжигания ископаемого топлива, не содержащего ¹⁴С (т.е. ¹⁴С в атмосфере, а, значит, и в живых организмах, как бы разбавляется). В 1960-е гг датирование годичных колец калифорнийской остистой сосны (см. раздел 7.1.2) утвердило необходимость разработки специальной процедуры калибровки – приведения радиоуглеродного возраста к астрономическому (или календарному).

Калибровочные шкалы строятся путем датирования годичных колец (обычно брались кластеры по 5-10 колец), возраст которых точно известен из дендрохронологии. Последовательные версии наиболее широко используемой шкалы IntCal выходили в 1993, 1998, 2004 и 2009 годах. В своей последней версии, IntCal09, шкала доведена до 50 000 астрономических лет назад (Reimer et al., 2009) (рис.7.6, линия 1). Дискретность шкалы (временнóй шаг между точками) с возрастом растет: для интервала времени 0-11,2 тыс. лет (кал.) это 5 лет, 11,2 – 15,0 тыс. лет – 10 лет, 15,0 – 25,0 тыс. лет – 20 лет, 25,0 – 40,0 тыс. лет – 50 лет, 40,0 – 50,0 тыс. лет – 100 лет. До времени 12 600 л.н. шкала базируется на датировании древесных колец в рамках непрерывной центральноевропейской дендрошкалы (см. раздел 7.1.2). Для более древних времен использовались сведенные вместе независимо датированные (U-Th, варвометрия, корреляция с рядами δO¹⁸ из ледяных кернов, с плавающими дендрошкалами) ряды по спелеотемам, кораллам и фораминиферам из донных колонок морских отложений из разных районов мира, органическим включениям в скандинавских ленточных глинах. Если в последние 2,5 тысячи лет (субатлантический период голоцена) различия ¹⁴С и астрономического времени не превышают ±150 лет, то далее вглубь времени ¹⁴С время систематически отстает от астрономического (ср. линии 1 и 2 на рис.7.6). Максимальное отставание характерно для интервала 27-41 тыс. астрономических лет, где оно местами превышает 5 тыс. лет (рис.7.6, линия 3). Начало голоцена по радиоуглеродной шкале – 10,2 тыс.л.н., по астрономической – 11,8 тыс.л.н.

С 1990-х гг калибровка радиоуглеродных дат стала стандартной процедурой. При публикации дат теперь следует обязательно указывать, калиброваны они или нет, а в некоторых случаях калибровка является обязательной (например, для публикаций в журнале Radiocarbon). Калибровка осуществляется с помощью специальных программ, которые можно установить на персональный компьютер либо использовать в режиме онлайн на сайтах разработчиков. Наиболее популярные калибровочные программы: OxCal – Оксфордский университет (http://c14.arch.ox.ac.uk), CALIB – университет Белфаста (http://calib.qub.ac.uk), CalPal – Кёльнский университет (http://www.calpal-online.de/).

Если датируемое событие оставило органосодержащие отложения (например, прослой крупнозернистого аллювия – индикатор мощного паводка), то возраст этого органического вещества (с учетом его возможного переотложения) можно предполагать равным возрасту события. Однако ¹⁴С метод не позволяет точно датировать отдельные события – только с какой-то вероятностью ограничить верхнюю и нижнюю планку возможного возраста. На всех участках калибровочной кривой проявляются так называемые "плато" – ступени с пологим или даже обратным наклоном. Наличие плато заметно увеличивает неопределенность датировки: при калибровке ¹⁴С дата превращается в несколько интервалов времени, в каждом из которых с определенной вероятностью может лежать истинная дата (рис.7.7а). С учетом того, что стандартные отклонения ¹⁴С дат редко бывают меньше 20-25 лет, интервал калиброванного возраста будет 50-100 лет – вот предельная точность единичной ¹⁴С даты. Точность можно повысить, если продатировать серию потенциально одновозрастных образцов: калибровочные программы предоставляют соответствующий аппарат статистической обработки, в данном случае – сложения плотностей вероятности дат, что позволяет сузить вероятностные интервалы.

Сложение дат можно использовать также для построения моделей хронологии тех или иных процессов на определенной территории, если есть достаточное количество дат, которые интерпретируются как возраст соответствующих событий. Пики на суммарной функции плотности распределения будут отвечать интервалам времени, когда изучаемый процесс происходил наиболее часто, провалы – интервалам редких его проявлений. Такой подход был использован в попытках установить периодизацию паводков на реках Европы в голоцене по датированным аллювиальным отложениям на поймах (Macklin et al., 2006). Использовалось 506 дат по территории Великобритании, 589 дат по Польше и 99 дат по Испании. Даты были классифицированы по положению образцов в аллювиальной летописи (заполнение палеорусел, пойменная фация и т.д.). В результате получились соответственно 263, 335 и 51 дата, фиксирующие значительные изменения в типе или скорости седиментации. Эти даты были суммированы и получены кумулятивные кривые плотности вероятности. Чтобы учесть влияние формы калибровочной кривой ("плато" кривой будут приуменьшать пики, крутые участки – преувеличивать), из кумулятивных кривых были вычтены искусственно сгенерированные последовательности равноотстоящих дат. В результате получены "кривые скорректированных вероятностей", пики которых отвечают периодам учащения паводков, провалы – периодам с редкими паводками. Всего в голоцене выделено 15 периодов повышенной паводковой активности, из которых 11 совпадают с фазами подъема уровне озер в центральной Европе (рис.7.8а). Общий подъем кривых от начала голоцена к настоящему времени – следствие потерь информации (чем старше, тем меньше отложений сохранилось и труднее их опробовать).

Другой пример применения сложения дат – изучение динамики линейной эрозии второй половины голоцена (рис.7.8б). На экспериментальном полигоне площадью 15 км² в Юго-Западном Подмосковье получено 65 ¹⁴С дат из разрезов донных отложений и конусов выноса всех крупных оврагов (19 единиц). Принято, что этот массив дат – случайная выборка всей совокупности эрозионных событий второй половины голоцена. Тогда распределение дат по шкале времени отражает периоды активизации (учащение дат) и затухание (разрежение дат) эрозии. Кривая суммарной вероятности (сумма всех дат) демонстрирует ритмы тысячелетнего и векового рангов. Пики графика отвечают периодам повышенной интенсивности эрозии, или частоты эрозионных событий (3900-2700 л.н. и 1200 л.н. - настоящее время), падения – периодам относительной эрозионной стабильности (>5000-3900 л.н. и 2700-1200 л.н.) Внутри эпох выделены фазы повышенной активности эрозии: 4850-4550, 3900-3600, 3150-2850, 2350-2050, 1800-1600 л.н., 1050-750 л.н., а также последние 500 лет – современная антропогенно обусловленная фаза эрозионной активности.

Во многих случаях датируемое событие либо совсем не оставляет отложений, либо коррелятные ему отложения не содержат датируемого вещества. Тогда приходится применять брекетинг (от англ. bracketing – заключение в скобки) – датировать образцы из выше- и нижележащих отложений, стратиграфически как можно более близкие к интересующему событию. Тем самым событие как бы "заключается в скобки" – определяется нижний (древний) и верхний (молодой) пределы его возможного возраста. На рис.7.9 приведен пример оценки возраста позднеголоценовых землетрясений в Терехольской впадине на юго-востоке Тувы. Следы землетрясений зафиксированы в строении осыпных шлейфов вдоль глиняных стен древнеуйгурской крепости Пор-Бажин в виде обвальных линз (падение гребней стен), нескольких ярусов трещин и просадок. Стратиграфически установлено три уровня таких деформаций, отвечающих трем сейсмическим воздействиям. Образцы на датирование брались ниже и выше каждого уровня деформаций, что позволило "замкнуть" снизу и сверху время каждого события. Кроме того, использовались исторические данные - время постройки крепости (середина VIII в н.э.) и описание состояния сооружения в начале 1890-х гг, из которого следует, что к этому времени последнее землетрясение уже состоялось. В результате землетрясения датированы IX в, XII в и XIX в (исключая его последнюю четверть) и их средний реккурентный интервал (период повторяемости) оценен в пять столетий. Более точно время палеоземлетрясений установить не удалось.

Вариабельность калибровочной кривой можно обратить и на пользу: на ней основан метод согласования вариаций (или стыковки флуктуаций – wiggle-matching), позволяющий уточнять датировки до интервалов шириной первые десятилетия. Суть метода состоит в датировании серии образцов с известным (слои варв, годичные кольца деревьев) или неизвестным, но заведомо постоянным (детальное послойное датирование торфа), приростом возраста (Bronk Ramsey et al., 2001; Blaauw et al., 2003, 2004). Результаты датирования наносятся на график, либо обрабатываются в калибровочных программах, до получения наилучшего совмещения с калибровочной кривой. Пример – датирование времени постройки крепости Пор-Бажин из предыдущего примера. Ранее она датировалась по косвенным историческим данных временем около 750 г н.э. В глиняных стенах крепости была обнаружена деревянная арматура – необработанные стволы лиственницы. Из спила 130-летнего ствола были продатированы кластеры по 5 годичных колец с интервалом 10 лет. Оказалось, что наилучшее совмещение полученной серии дат с калибровочной кривой достигается если начало серии приходится на 770-е гг (рис.7.10). Смещение датировки крепости на 2-3 десятилетия позднее изменило представления об историческом фоне, на котором происходило ее сооружение, и позволило уточнить интерпретацию этого исторического памятника (Панин, Аржанцева, 2010).

В последние столетия "плато" характерны для XX в (антропогенный индустриальный эффект) и для XVIII в (в 1700 г концентрация ¹⁴С была на 2% выше, чем в 1900 г) (рис.7.6 врезка). В результате ¹⁴С дата в интервале 100-200 лет может соответствовать на календарной шкале самым разным отрезкам времени от середины XVII до середины XX вв. С этим связана верхняя планка применимости метода – порядка 300 л.н.

В 1958 г голландский физик Х. де Фриз показал, что атмосферные атомные испытания, начавшиеся в середине 1954 г, привели к глобальному сдвигу изотопных соотношений атмосферного углерода – повышению концентрации ¹⁴С (бомбовый эффект, или эффект де Фриза). Пик содержания ¹⁴С в атмосфере – примерно на 100% выше стандартного уровня – был достигнут в 1963 г (в Южном полушарии – около 1965 г) вследствие всплеска ядерных испытаний во время Карибского кризиса (рис.7.11). Поскольку столь высоких концентраций ¹⁴С в геологической истории никогда не было, появляется возможность датировать образцы – для отдельных отрезков времени с точностью до года или даже до сезона. В Оксфордском университете для калибровки молодых (послевоенных) ¹⁴С дат разработана специальный модуль BombCal (рис.7.7б). С середины 2000-х гг этот эффект активно используется в криминалистике: в совокупности с другими данными ¹⁴С датирование зубов и хрусталиков глаз позволяет определить год рождения и смерти людей (Cook et al., 2006; Lynnerup et al., 2008; Alkass et al., 2010).

В доиндустриальное время главной причиной изменений концентрации ¹⁴С в атмосфере были изменения скорости продуцирования ¹⁴С вследствие (1) колебаний интенсивности космического излучения в связи с изменениями солнечной активности; (2) изменений магнитного поля Земли, модулирующих потоки космических частиц. Калибровочные шкалы служат инструментом для изучения истории земного магнетизма и светимости Солнца (см. раздел 7.1.2).

Изотопное фракционирование. В целом ряде биохимических процессов, прежде всего, в фотосинтезе, обнаруживаются предпочтения одних изотопов углерода перед другими при извлечении их из атмосферы. В результате в органическом веществе соотношения между изотопами могут отличаться от атмосферных. Например, в углероде, прошедшем через фотосинтез, доля изотопа ¹³С на 1,8% меньше, чем в атмосфере, а в карбонатах, растворенных в океане, на 0,7% больше. Поскольку химический механизм фракционирования связан с различиями атомных масс, доля ¹⁴С также изменяется, причем пропорционально изменению ¹³С: соотношение ¹⁴С/¹²С изменяется примерно вдвое по сравнению с ¹³С/¹²С. После остановки обмена веществ за счет распада радиоуглерод первоначальное соотношение ¹⁴С/¹²С начинает уменьшаться, однако его можно реконструировать по соотношению стабильных изотопов ¹³С/¹²С, которое не изменяется. Величину фракционирования следует учитывать при расчете даты, т.к. метод основан именно на атмосферных содержаниях радиоизотопа.

Поправка на фракционирование определяется следующим образом. В датируемом образце измеряется соотношение ¹³С/¹²С и вычисляется его разница со стандартом, обозначаемая δ¹³С. В качестве стандарта используется соотношение ¹³С/¹²С в белемните мелового возраста из Южной Каролины (ранее PDB, теперь VPDB стандарт). Растения по характеру фиксации углерода делятся на несколько групп. Подавляющее большинство растений (95% растительной биомассы Земли) относится к группе C3, для которой характерно максимальное истощение изотопа ¹³С: δ¹³С в среднем составляет –25‰. Исходя из этого значения и определяется стандартная величина фракционирования для изотопа ¹⁴С, по которой рассчитывается радиоуглеродная дата.

Если величина δ¹³С отличается от –25‰, необходимо вводить в дату поправку исходя из соотношения: 1‰ – 16 лет. При AMS датировании измерение δ¹³С и введение поправки на фракционирование происходит автоматически. При традиционном способе регистрации радиоуглерода (по распаду) измерение δ¹³С – дополнительная процедура, и решение о ее проведении принимается исходя из характера датируемого материала и требуемой точности даты. Для растений группы C4 (в основном это растения аридных зон) и их пищевых цепей, водных организмов, неорганических карбонатов, игнорирование этой поправки приведет к существенным (столетия) ошибкам в возрасте (см. табл.7.2.). У растений группы CAM (в основном, это суккуленты) величины δ¹³С находятся между группами C3 и C4.

Фракционирование может произойти и в ходе химической подготовки образца в лаборатории, особенно в традиционных методах измерения распада. Для контроля на разных стадиях процесса производится измерение δ¹³С.

Таблица 7.2.

Типичные величины изотопного сдвига для разных углеродсодержащих материалов

Изотопное загрязнение образцов. Если образец получает углерод не только из атмосферы, но и из других источников, начальное изотопное соотношение в нем может быть нарушено, и получаемый в таких случаях возраст называют мнимым, кажущимся (apparent age). Поскольку такое происходит, в основном, в водоемах, это явление называют резервуарным эффектом. Например, если водосбор сложен известняками, то растворенный в воде атмосферный CO₂ будет разбавлен древними карбонатами, в которых ¹⁴С отсутствует. Если датировать по ¹⁴С скелеты современных рыб или раковины моллюсков, построенные из этой смеси, то можно получить достаточно древние даты. Величина резервуарного эффекта может достигать первых тысяч лет. Сложность в том, что она варьирует от водоема к водоему и даже в одном и том же водоеме с течением времени – в зависимости от локальных условий и их изменений (например, доли грунтового и атмосферного водного питания при изменениях климата). Резервуарный эффект может распространяться и на водные растения, хотя и в меньшей степени. Поэтому для датирования более предпочтительны остатки наземных, чем водных организмов.

Типичный носитель резервуарного эффекта – Мировой океан, где в поверхностные воды одновременно поступает СО₂ из атмосферы и древние карбонаты из глубинных вод. В отличие от наземных водоемов, в Океане величина резервуарного эффекта достаточно постоянна в пространстве и во времени. Для морских карбонатов строится свой вариант калибровочной шкалы. Из сопоставления шкал Marine09 и IntCal09 (http://radiocarbon.org/IntCal09.htm) следует, что для последних 12 500 лет радиоуглеродный возраст морских карбонатов удревнен, по сравнению с наземным органическим веществом, на 260-500 лет (в среднем – на 375 лет); для более древних образцов поправка на морской резервуарный эффект принимается одинаковой – 405 лет. С осторожностью следует пользоваться этими поправками для мелководных внутренних морей: поступление речных вод может снижать величину изотопного сдвига. Так, даты по раковинам моллюсков из Ругозерской губы Кандалакшского залива Белого моря не отличаются от дат по стратиграфически эквивалентным наземным растительным остаткам, т.е. в этом водоеме резервуарный эффект отсутствует (Н.Е.Зарецкая, устное сообщение).

Связанный с резервуарным эффектом дефицит радиоуглерода может распространяться по пищевым цепям и искажать возраст наземных организмов. Например, даты по костям людей эпохи бронзы в степях северо-западного Прикаспия (катакомбная культура) оказались систематически, в среднем на 300-500 лет, древнее, чем даты по одновозрастным костям травоядных животных (Shishlina et al., 2007). Это объясняется резервуарным эффектом: по археологическим данным, в питании людей большую роль играли речные моллюски и рыба.

Еще один возможный источник загрязнения древним углеродом – эманации вулканических газов: растения в областях активного вулканизма или выходов геотермальных вод могут иметь значительный дефицит радиоуглерода. Например, в массиве Эйфель на западе Германии современные растения вблизи горячих источников демонстрируют ¹⁴С возраст до 1500 лет, но с удалением от источника всего на 200 м этот эффект исчезает (Bruns et al., 1980).

Стандарты представления ¹⁴С дат. При расчете радиоуглеродного возраста в лабораториях руководствуются определенными правилами, даты, полученные в соответствии с этими правилами (конвенцией), называются конвенциональными. В понятие конвенционального возраста входят следующие допущения. (1) Используется период полураспада 5568±30 л., которым пользовались на начальных этапах применения метода. Позднее его уточнили: 5730±40 л. Даты, полученные по старой константе, можно привести к новому значению, умножив на 1,03. Однако далеко не во всех публикациях указывалось, по какой константе рассчитана дата. Поэтому, чтобы не игнорировать большой массив старых дат, решено было продолжать рассчитывать возраст по первой константе. (2) Даты нормализованы – скорректированы на изотопное фракционирование исходя из значения δ¹³С = –25‰, независимо от его реального значения. (3) Нулевая точка на шкале времени: 0 лет назад (0 BP) – 1950 г (до начала ядерных испытаний). (4) Вследствие индустриального эффекта (см.выше) в качестве современного стандарта ¹⁴С/¹²С берется их соотношение в 1890 г. Изначально материальным носителем стандарта была древесина соответствующего возраста, но впоследствии она была заменена калиброванной под этот стандарт щавелевой кислотой.

При публикации дат положено приводить их индивидуальный лабораторный номер и описывать методику их получения. Если выдерживаются указанные выше правила, а их придерживается большинство лабораторий, просто говорится, что даты конвенциональные. Пример их представления: 1760±20 ¹⁴С л.н., ГИН-14144 (или 1760±20 некал.) в англоязычных публикациях: 1760±20 BP, GIN-14144 (BP – "before present", понимаемое как "years before 1950").

Изотопная коррекция по реальным значениям δ¹³С и калибровка в астрономический возраст – это надстройки над конвенциональными датами, и их проведение необходимо оговаривать. Календарные даты должны быть получены с использованием новейшей калибровочной кривой (сейчас – IntCal09), обязательно указание, какая для калибровки использовалась компьютерная программа. Калиброванные даты могут приводиться в календарной шкале времени: н.э./до н.э. (англ.: BC/AD). Возможны следующие варианты: (1) набор интервалов: 241-260 н.э. (кал.), 283-323 н.э. (кал.), ГИН-14144 (англ.: cal AD 241-260, cal AD 283-323, GIN-14144), (2) центральная точка со стандартным отклонением: 282±41 н.э. (кал.) (англ.: cal AD 282±41), (3) центральная точка и края: 241 (282) 323 н.э. (кал.) (англ.: cal AD 241 (282) 323).

Другая форма представления калиброванных дат – по аналогии с конвенциональными датами: лет назад, т.е. лет от 1950 г. Здесь также возможны варианты: (1) набор интервалов: 1709-1690 л.н. (кал.), 1667-1627 л.н. (кал.), ГИН-14144 (англ.: cal BP 1709-1690, cal BP 1667-1627, GIN-14144), (2) центральная точка со стандартным отклонением: 1668±41 л.н. (кал.) (англ.: cal BP 1668±41), (3) центральная точка и края: 1709 (1668) 1627 л.н. (кал.) (англ.: cal BP 1709 (1668) 1627). Сейчас уже для нас, жителей XXI века, отсчет времени от 1950 г не очень удобен и совсем не нагляден, особенно когда речь идет о молодых датах. По-видимому, соображения удобства рано или поздно перевесят практическую пользу от соблюдения традиций: уже появляются публикации, где калиброванный возраст отсчитывается от 2000 г (на это специально указывается). Во всех приведенных случаях следует указывать величину стандартного отклонения, для которой приведена калибровка (обычно 1σ или 2σ), например: cal AD 282±41 (1σ).

Где проводится радиоуглеродный анализ. По данным журнала Radiocarbon (2011, vol.53, no.4), в мире сейчас 108 радиоуглеродных лабораторий, использующих конвенциональный способ (по β-распаду), и 45 лабораторий – масс-спектрометрический (AMS) способ. Большинство лабораторий работает при научных учреждениях и университетах, но достаточно много и чисто коммерческих лабораторий, столь высок в мире спрос на этот вид анализа. Для оценки качества датирования и стандартизации всех процедур периодически проводится международный межлабораторный контроль (ММК/IRI – International Radiocarbon Intercomparison): в лаборатории рассылаются образцы с одинаковыми и известными организаторам возрастами. В четвертом ММК (FIRI, 1998-2001 гг) участвовало 85 лабораторий, выполнивших в общей сложности 1056 измерений (Boaretto et al., 2003). Из всех измерений 122 (11,5%) признаны неудовлетворительными (вышли за установленные рамки ошибок), причем хотя бы один ошибочный результат показало 39 лабораторий (42%), а 9 лабораторий (10%) – пять и более таких результатов. Результаты по каждой лаборатории не публикуются и их главная цель – инициировать в самих лабораториях "работу над ошибками". Однако предполагается, что для потребителя уже само участие в ММК может служить показателем уровня лаборатории. Если репутация лаборатории не известна, то для уверенности в качестве будущих результатов перед передачей образцов имеет смысл поинтересоваться, какие результаты показала лаборатории в последнем ММК. В 2006-2009 гг проводился пятый ММК (VIRI), результаты пока не опубликованы, хотя в сами лаборатории-участники они уже поступили.

В России сейчас 7 действующих лабораторий, все конвенциональные: Геологический институт РАН, Москва (лабораторный индекс ГИН/GIN), Институт географии РАН, Москва (ИГАН/IGAN), Институт проблем экологии и эволюции им.Северцова, Москва (ИЭМЭЖ/IEMAE), Санкт-Петербургский университет (Лу/LU), Институт истории материальной культуры РАН, СПб (ЛЕ/LE), Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск (СОАН/SOAN), факультет геологии РПГУ имени Герцена, Санкт-Петербург (СПб/SPb). В четвертом ММК участвовали первые пять. В 2009 г на VI Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода были анонсированы планы создания первой в России масс-спектрометрической лаборатории в г. Новосибирске.