Ποιος είναι ο ρόλος του άνθρακα 14 για Ημερομηνία Καθορισμού

Ποιος είναι ο ρόλος του άνθρακα 14 για Ημερομηνία Καθορισμού

Του άνθρακα υπάρχει στη φύση με τη μορφή τριών κύριων ισοτόπων - C12, C13, και οι δύο αν οι οποίες είναι σταθερές, και C14 που είναι ασταθής ή ραδιενεργό. Το C12 αποτελεί 98,89%, C13 - 1,11%, ενώ C14 - αντιπροσωπεύει μόνο το 0,00000000010%.

Αυτό σημαίνει ότι ένα άτομο άνθρακα 14 υπάρχει στη φύση για το κάθε 1.000.000.000.000 C12 άτομα σε ζωντανό υλικό.

Δεδομένου ότι 14C είναι ασταθής διασπάται πίσω σε άζωτο N14 από τις οποίες προέρχεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα, και δεδομένου ότι διασπάται εκπέμπει ένα αδύναμο σωματιδίου βήτα (β), ή ηλεκτρονίων, η οποία διαθέτει κατά μέσο όρο ενέργειας 160keV. Η διάσπαση μπορεί να αποδειχθεί:

14C => 14N + b

Λίμπι, Άντερσον και Arnold (1949) ήταν ο πρώτος που μετρά το ποσοστό αυτής της αποσύνθεσης. Διαπίστωσαν ότι μετά από 5568 χρόνια, το ήμισυ του C14 στο αρχικό δείγμα θα έχει σαθρά και μετά το άλλο 5568 χρόνια, το ήμισυ του υπόλοιπου υλικού θα είχαν αποσυντεθεί, και ούτω καθεξής. Ο χρόνος ημίσειας ζωής (t 1 / 2) είναι το όνομα που δίνεται σε αυτήν την τιμή που μετράται σε Λίμπι 5568 ± 30 χρόνια. Αυτό έγινε γνωστό ως ο χρόνος Λίμπι ημίσειας ζωής.

Ωστόσο, η χρήση αυτού του phenonemon περιορίζεται σε 50 έως 60 000 έτη, δηλαδή 10 ημίσειας ζωής. Μετά από 10 ημι-ζωές, υπάρχει μια πολύ μικρή ποσότητα ραδιενεργού άνθρακα που σε ένα δείγμα. Πέρα από περίπου 50 - 60 000 χρόνια, στη συνέχεια, το όριο της τεχνικής επιτευχθεί, και άλλα ραδιομετρικές τεχνικές πρέπει να χρησιμοποιούνται.

Ο 14C διαμορφώνεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα μέσω του αποτελέσματος των κοσμικών ακτίνων νετρονίων κατά του αζώτου 14. Η αντίδραση είναι:

14N +  n => 14C +  p

Όπου n είναι ένα νετρόνιο και p είναι ένα πρωτόνιο.

Ο 14C σχηματίζεται γρήγορα οξειδώνεται σε 14CO2 και μπαίνει φυτών της Γης και lifeways των ζώων μέσω της φωτοσύνθεσης και της τροφικής αλυσίδας.

Τα φυτά και τα ζώα που χρησιμοποιούν άνθρακα στη βιολογική foodchains καταλαμβάνουν 14C κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Υπάρχουν σε ισορροπία με το C14 συγκέντρωση της ατμόσφαιρας, δηλαδή, ο αριθμός των C14 άτομα και μη-ραδιενεργά άτομα άνθρακα είναι σχεδόν η ίδια την πάροδο του χρόνου. Από τη στιγμή που ένα φυτό ή ζώο πεθαίνει, παύουν την μεταβολική λειτουργία της απορρόφησης διοξειδίου του άνθρακα  Δεν υπάρχει πλέον παίρνει καθαρ ραδιενεργού άνθρακα, μόνο φθορά.

Με τη μέτρηση του C14 συγκέντρωση ή εναπομένουσα ραδιενέργεια, σε δείγμα του οποίου η ηλικία δεν είναι γνωστή, είναι δυνατόν να επιτευχθεί η countrate ή τον αριθμό των γεγονότων αποσύνθεσης ανά γραμμάριο διοξειδίου του άνθρακα. Με τη σύγκριση αυτή με σύγχρονες επίπεδα δραστηριότητας και τη χρήση των μετρούμενων χρόνος ημίσειας ζωής θα είναι δυνατόν να υπολογιστεί η ημερομηνία για το θάνατο του δείγματος.

Λίμπι και η ομάδα του δοκιμάζεται αρχικά τη μέθοδο της ραδιοχρονολόγησης σε δείγματα από την προϊστορική Αίγυπτο. Επέλεξαν τα δείγματα των οποίων η ηλικία μπορεί να είναι ανεξάρτητα καθοριστεί. Ένα δείγμα από ξύλο ακακίας από τον τάφο του pharoah Zoser, 3η Δυναστεία, 2700-2600 π.Χ. αποκτήθηκε και με ημερομηνία. Λίμπι αιτιολογημένη ότι, δεδομένου ότι ο χρόνος ημιζωής του C14 ήταν 5568 χρόνια, θα πρέπει να λάβουν C14 συγκέντρωση περίπου 50% το οποίο βρέθηκε στο βιοτικό ξύλο. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται ανέφερε αυτό συνέβη.

Το C14 τεχνική έχει και συνεχίζει να εφαρμόζεται και να χρησιμοποιηθεί σε πολλές, πολλούς και διαφορετικούς τομείς, συμπεριλαμβανομένων υδρολογία, η ατμοσφαιρική επιστήμη, ωκεανογραφία, τη γεωλογία, palaeoclimatology, αρχαιολογία και τη βιοϊατρική.

Αργότερα μετρήσεις του μισού Λίμπι ζωής που αναγράφεται ο αριθμός ήταν περίπου. 3% είναι πολύ χαμηλό και μια πιο ακριβής χρόνος ημίσειας ζωής ήταν 5730 ± 40 χρόνια. Αυτό είναι γνωστό ως «μισή Cambridge ζωής. (Για να μετατρέψετε ένα "Libby" ηλικία σε μια ηλικία που χρησιμοποιούν ο χρόνος Cambridge ζωής, πρέπει κανείς να πολλαπλασιάσει με 1,03).

Libby έλαβε το βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1960.

Ραδιενεργού άνθρακα Labs: