Saturday, August 6, 2011

Jaká je role Carbon 14 pro Datum Stanovení

Jaká je role Carbon 14 pro Datum Stanovení

Uhlík existuje v přírodě v podobě tří hlavních izotopů - C12, C13, a to jak v případě, které jsou stabilní, a C14, která je nestabilní nebo radioaktivní. C12 představuje 98,89%, C13 - 1,11%, zatímco C14 - představuje pouze 0,00000000010%.

To znamená, že jeden atom uhlíku 14 existuje v přírodě pro každý 1,000,000,000,000 C12 atomů v živou hmotu.

Vzhledem k tomu, 14C je nestabilní to se rozkládá zpět na dusíku N14, ze kterého to bylo tvořeno v horní atmosféře, a jak to se rozkládá vysílá slabé beta částice (b), nebo elektron, který má průměrnou energii 160keV. Úpadek lze prokázat:

14C  =>  14N  +  b

Libby, Anderson a Arnold (1949) byl první měřit rychlost tohoto rozkladu. Zjistili, že po 5568 rok, bude polovina C14 v původním vzorku se rozkládal a po dalších 5568 rok, bude polovina, že zbývající materiál se rozkládal, a tak dále. Half-Life (t 1 / 2) je jméno dané k této hodnotě, která měří v Libby 5568 ± 30 let. Toto stalo se známé jako Libby half-life čas.

Nicméně, je použití tohoto phenonemon omezen na 50 - 60 000 let, tj. 10 half-lives. Po 10-poločasů, tam je velmi malé množství radioaktivního uhlíku ve vzorku přítomen. Za cca 50 - 60 000 let, pak je limit techniky dosáhl, a další radiometrické techniky musí být používány.

14C je tvořen v horní atmosféře skrze vliv kosmického záření na dusík 14 neutronů. Reakce je:


14N  +  n  => 14C   +  p

Kde n je neutron a p je proton.

Tvořil 14C se rychle oxiduje na 14CO2 a vstupuje do zemské rostlinné a živočišné lifeways prostřednictvím fotosyntézy a potravinového řetězce.

Rostliny a zvířata, která využívají uhlí v biologických foodchains trvat až 14C v průběhu svého života. Oni existují v rovnováze s koncentrací C14 v atmosféře, to znamená, že počet atomů C14 a non-radioaktivní atomy uhlíku zůstává přibližně stejný v průběhu času. Jakmile rostlina nebo zvíře zemře, přestávají metabolické funkce uhlíku příjmu, neexistuje žádná další odběrné radioaktivního uhlíku, jen úpadek.

Měřením koncentrace C14 nebo zbytkové radioaktivity vzorku, jejichž věk není znám, je možné získat countrate nebo počet událostí úpadku na gram uhlíku. Tím, že porovná to s moderní úrovně aktivity a pomocí naměřených half-life to stane se možné vypočítat datum úmrtí vzorku.

Libby a jeho tým zpočátku testován radiokarbonové metody na vzorcích z prehistorických Egypta. Oni si vybrali vzorků, jejichž stáří může být nezávisle předurčený. Vzorek z akátového dřeva z hrobu pharoah Zoser, 3. dynastie, 2700-2600 př. nl byla získána a datem. Libby vyvozoval, že od half-life C14 bylo 5568 rok, by měly získat C14 koncentrace asi 50%, které bylo nalezeno v živých dřeva. Výsledky jsou uvedeny získané toto byl případ.

C14 technika byla a pokračuje být uplatňovány a používány v mnoha, mnoha různých oblastech, včetně hydrologie, atmosférické vědy, oceánografie, geologie, palaeoclimatology, archeologie a biomedicíně.

Později měření poločasu Libby-life je uvedeno na obrázku byla cca. 3% příliš nízký a přesnější half-life byl 5730 ± 40 let. Toto je známé jako polovina Cambridge-life. (Chcete-li převést "Libby" věku věku s využitím poloviční Cambridge-life, jeden musí násobit 1,03).

Libby získal Nobelovu cenu za chemii v roce 1960.


Radiocarbon Labs:

No comments:

Post a Comment