Hvert er hlutverk af kolefni 14 í Ákvörðun Dags

Hvert er hlutverk af kolefni 14 í Ákvörðun Dags

Carbon er til í náttúrunni í formi þriggja helstu samsæta - C12, C13, bæði ef sem eru stöðugar og C14 sem er óstöðugur eða geislavirk. The C12 telst 98,89%, C13 - 1,11% á meðan C14 - táknar aðeins 0,00000000010%.

Þetta þýðir að eitt kolefni 14 atóm til í náttúrunni á hverjum 1.000.000.000.000 C12 atóma í lifandi efni.

Þar 14C er óstöðug það hrörnunum aftur Köfnunarefni N14 sem það var stofnað í efra andrúmslofti, og eins og það hrörnunum það gefur frá sér veikt beta ögn (b), eða rafeind, sem býr yfir meðaltali orku 160keV. The rotnun hægt að sýna:

14C => 14N + b

Libby, Anderson og Arnold (1949) voru fyrstir til að mæla tíðni þessarar eyðingar. Þeir fundu að eftir 5568 ár, helmingi C14 í upphaflegu úrtaki hafa decayed og eftir annan 5568 ár, helmingur þess sem eftir efni mun hafa decayed, og svo framvegis. Helmingunartími brotthvarfs (t 1 / 2) er nafnið á þetta gildi sem Libby metnar á 5568 ± 30 ár. Þetta varð þekkt sem Libby helmingunartíma tíma.

Hins vegar er notkun þessa phenonemon takmörkuð við 50-60 000 árum þ.e. 10 helmingunartíma. Eftir 10 hálf-líf, það er mjög lítið magn geislavirkra kolefni til staðar í sýni. Handan um 50-60 000 ár, þá er mörkum náði og öðrum radiometric tækni skal nota.

The 14C myndast í efra andrúmslofti í gegnum áhrif Cosmic nifteindum Ray á köfnunarefni 14. Viðbrögðin:

14N + n => 14C + p

Þar sem n er nifteind og p er róteind.

The 14C myndast hratt oxast 14CO2 og slær planta jarðar og dýra lifeways ljóstillífun og fæðukeðjunnar.

Plöntur og dýr sem nýta kolefni á líffræði foodchains taka upp 14C á lífsleiðinni. Þau eru í jafnvægi við C14 styrk af andrúmsloftinu, það er, fjölda C14 atóma og non-geislavirk kolefnis atóm dvöl um sama tímanum. Eins fljótt og við plöntu eða dýri deyr, þeir hætta umbrot virka á upptöku kolefnis, það er ekkert meira intaking geislavirkra kolefni, bara rotnun.

Með því að mæla C14 styrk eða leifum geislavirkni sýnis sem aldur er ekki vitað, það er hægt að fá countrate eða fjölda atburða rotnun grammi af kolefni. Með því að bera þetta með nútíma stigum starfsemi og nota mælt hálf-líf það verður hægt að reikna út dagsetningu fyrir dauða sýnishorn.

Libby og lið hans prófuð í upphafi radiocarbon aðferð á sýnum frá forsögulegum Egyptalandi. Þeir kusu sýni sem aldri gæti verið sjálfstætt ákveðinn. Dæmi um akasíuviði frá gröfinni af pharoah Zoser, 3 konungsættin, 2700-2600 f.Kr. var aflað og dagsett. Libby rökstudd að þar sem helmingunartími C14 var 5568 ár, þeir ættu að fá C14 styrk um 50% það sem fannst í lifandi tré. Niðurstöður sem þeir fá fram þetta var raunin.

The C14 tækni hefur verið og heldur áfram að vera beitt og notuð í mörgum, mörgum mismunandi sviðum þar vatnafar, andrúmslofti vísindi, haffræði, jarðfræði, palaeoclimatology, fornleifafræði og heilbrigðissviði.

Seinna mælingar á Libby helmingunartíma ætlað að tala var ca. 3% of lágt og nákvæmari helmingunartími var 5730 ± 40 ár. Þetta er þekkt sem Cambridge helmingunartíma. (Til að breyta "Libby" aldur til að aldri með Cambridge helmingunartíma, verður margfaldað með 1,03).

Libby fékk Nóbelsverðlaun í efnafræði árið 1960.

RadioCarbon Labs: