Ano ang Role ng Carbon 14 para sa Date Pagpapasiya

Ano ang Role ng Carbon 14 para sa Date Pagpapasiya

Carbon umiiral sa kalikasan sa anyo ng tatlong prinsipal isotopes - C12, C13, pareho kung saan ay matatag, at C14 na kung saan ay hindi matatag o radioactive. C12 Ang bumubuo ng 98.89%, C13 - 1.11% habang C14 - kumakatawan lamang ng 0.00000000010%.

Ito ay nangangahulugan na ang isa carbon 14 atom ay umiiral sa kalikasan para sa bawat 1.000.000.000.000 C12 atoms sa buhay na materyal.

Dahil 14C ay hindi matatag na ito decays bumalik sa nitrogen N14 saan ito ay nabuo sa itaas na kapaligiran, at bilang ito decays ito emits isang mahina tinga beta (b), o elektron, na nagtataglay ng isang average na enerhiya ng 160keV. Ang kabulukan ay maaaring ipinapakita:

14C => 14N  +   b

Libby, Anderson at Arnold (1949) ay ang unang upang sukatin ang rate ng pagkabulok ito. Sila ay natagpuan na matapos ang 5568 taon, kalahati ng C14 sa orihinal na sample ay may sira at pagkatapos ng isa pang 5568 taon, kalahati ng natitira na materyal ay may sira, at iba pa. Ang kalahating-buhay (t 02/01) ay ang pangalan na ibinigay sa halaga na ito na Libby sinusukat sa 5568 ± 30 taon. Ito ay naging kilala bilang ang oras Libby kalahating-buhay.

Gayunman, ang paggamit ng mga ito phenonemon ay limitado sa 50-60 000 taon ibig sabihin 10 kalahati-buhay. Pagkatapos ng 10 kalahati-buhay, may isang lubhang maliit na halaga ng mga radioactive carbon naroroon sa isang sample. Beyond tungkol sa 50-60 000 taon, at pagkatapos, ang mga limitasyon ng mga pamamaraan ay naabot, at iba pang radiometric pamamaraan ay dapat gamitin.

14C ay nabuo sa itaas na kapaligiran sa pamamagitan ng epekto ng cosmic ray neutrons sa nitrogen 14. Ang reaksyon ay:

14N + n => 14C + p

Kung saan ang n ay isang neutron at p ay isang proton.
Ang 14C nabuo ay mabilis oxidised sa 14CO2 at pumasok ng halaman ang lupa at hayop lifeways sa pamamagitan ng potosintesis at ang pagkain kadena.

Halaman at mga hayop na magamit ang mga carbon sa biological foodchains tumagal ng hanggang 14C sa panahon ng kanilang lifetimes. nabubuhay sila sa punto ng balanse sa mga C14 konsentrasyon ng kapaligiran, iyon ay, ang mga numero ng C14 atoms at mga di-radioactive carbon atoms mananatiling humigit-kumulang sa parehong panahon. Sa lalong madaling isang halaman o hayop ay namatay, sila tumigil sa metabolic function ng carbon katalinuhan; wala ka ng intaking ng radioactive carbon, lamang pagkabulok.

Sa pamamagitan ng pagsukat ng C14 concentration o tira radyaktibidad ng isang sample na ang edad ay hindi kilala, ito ay posible na makakuha ng mga countrate o bilang ng mga kaganapan pagkabulok sa bawat gramo ng Carbon. Sa pamamagitan ng paghahambing na ito sa modernong mga antas ng aktibidad at sa paggamit ng sinusukat kalahati-buhay ito ay nagiging posible upang makalkula ang isang petsa para sa kamatayan ng sample.

Libby at ang kanyang koponan sa una nasubok ang radiocarbon paraan sa mga halimbawa mula sa sinaunang-panahon Egipto. Pinili nila halimbawa na ang edad ay maaaring nagsasarili tinutukoy. Ang isang sample ng acacia kahoy mula sa libingan ng mga pharoah Zoser, 3 Dynasty, 2700-2600 BC ay natamo at napetsahan. Libby reasoned na dahil sa ang kalahati-buhay ng C14 ay 5,568 taon, sila ay dapat na makakuha ng C14 na konsentrasyon ng mga 50% na kung saan ay matatagpuan sa buhay na kahoy. Ang mga resulta na kanilang nakuha ipinahiwatig ito ay ang kaso.

Ang C14 pamamaraan ay na at patuloy na ginagamit at ginagamit sa maraming, maraming iba't ibang larangan kabilang hydrology, atmospera science, oseanograpya, heolohiya, palaeoclimatology, arkeolohiya at biomedicine.

Mamaya measurements ng kalahating buhay Libby-ipinahiwatig tayahin ay ca. 3% masyadong mababa at ang isang mas tumpak ang kalahati-buhay ay 5730 ± 40 taon. Ito ay kilala bilang ang kalahati ng buhay-Cambridge. (Upang convert ng isang "Libby" edad sa isang edad ng paggamit ng Cambridge kalahating-buhay, dapat isa multiply by 1.03).

Libby natanggap ang Nobel Prize sa Chemistry sa 1960.

RadioCarbon Labs: