Vai trò của Carbon 14 để xác định ngày là gì
Cacbon tồn tại trong tự nhiên theo hình thức ba đồng vị chính - C12, C13, cả nếu đó là ổn định, và C14 là không ổn định hoặc phóng xạ. C12 Các cấu thành 98,89%, C13 - 1,11%, trong khi C14 - chỉ tượng trưng cho 0,00000000010%.
Điều này có nghĩa rằng một nguyên tử carbon 14 tồn tại trong tự nhiên cho mọi 1.000.000.000.000 nguyên tử C12 sống vật chất.
Từ 14C là không ổn định nó phân rã trở lại Nitơ N14 mà từ đó nó đã được hình thành trong khí quyển phía trên, và khi nó phân rã nó phát ra một hạt beta yếu (b), hoặc điện tử, trong đó sở hữu một năng lượng trung bình của 160keV. phân rã này có thể được hiển thị:
14C => 14N + b
Libby, Anderson và Arnold (1949) là người đầu tiên để đo tỷ lệ phân rã này. Họ nhận thấy rằng sau 5568 năm, một nửa C14 trong mẫu ban đầu sẽ có một mục nát và sau 5568 năm, một nửa số vật liệu còn lại sẽ có mục nát, và như vậy. Cuộc sống nửa-(t 1 / 2) là tên cho giá trị này mà Libby đo tại 5568 ± 30 năm. Điều này được gọi là thời gian nửa đời sống Libby.
Tuy nhiên, việc sử dụng phenonemon này được giới hạn trong 50-60 000 năm nghĩa là 10 chu kỳ bán rã. Sau khi một nửa 10-cuộc sống, có một số lượng rất nhỏ các mặt carbon phóng xạ trong một mẫu. Ngoài khoảng 50-60 000 năm, sau đó, giới hạn của kỹ thuật này được đạt tới, và kỹ thuật xạ khác phải được sử dụng.
14C này được hình thành trong khí quyển phía trên thông qua tác động của tia vũ trụ neutron khi nitơ 14. Phản ứng này là:
14N + n => 14C + p
Trường hợp n là một neutron và p là một proton.
Các 14C hình thành nhanh chóng bị ôxi hóa để 14CO2 và đi vào nhà máy của trái đất và lifeways động vật thông qua quang hợp và trong chuỗi thực phẩm.
Thực vật và động vật sử dụng carbon trong foodchains sinh học mất 14C trong suốt thời gian sống của họ. Chúng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nồng độ C14 của bầu khí quyển, có nghĩa là, những con số của các nguyên tử và nguyên tử cacbon C14 không phóng xạ vẫn xấp xỉ như nhau theo thời gian. Ngay sau khi một nhà máy hoặc động vật chết, họ không còn chức năng trao đổi chất của sự hấp thu carbon, không có nhiều intaking carbon phóng xạ, chỉ sâu răng.
Bằng cách đo nồng độ phóng xạ C14 hay còn lại của một mẫu có độ tuổi không được biết, có thể để có được những countrate hoặc số sự kiện sâu mỗi gam Carbon. Bằng cách so sánh điều này với mức độ hiện đại của các hoạt động và sử dụng một nửa cuộc sống đo ta có thể tính toán một ngày về cái chết của mẫu.
Libby và nhóm của ông ban đầu được thử nghiệm phương pháp carbon phóng xạ trên các mẫu từ thời tiền sử Ai Cập. Họ chọn các mẫu có độ tuổi có thể được độc lập xác định. Một mẫu gỗ keo từ ngôi mộ của Zoser pharoah, 3 nhà, 2700-2600 trước Công nguyên đã đạt được và ngày. Libby lý luận rằng kể từ khi cuộc sống nửa của C14 là 5568 năm, họ sẽ có được một nồng độ C14 khoảng 50% là được tìm thấy trong cuộc sống gỗ. Kết quả họ thu được cho thấy đây là trường hợp.
Kỹ thuật này đã được C14 và tiếp tục được áp dụng và được sử dụng trong nhiều, nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm thủy văn, khoa học khí quyển, hải dương học địa chất,, palaeoclimatology, khảo cổ học và y sinh.
Sau đo đạc của Libby cho thấy một nửa cuộc sống con số này là ca. 3% quá thấp và một nửa cuộc sống chính xác hơn là 5730 ± 40 năm. Điều này được gọi là Cambridge rã. (Để chuyển đổi một "Libby" tuổi đến một độ tuổi sử dụng một nửa Cambridge-cuộc sống, người ta phải nhân với 1,03).
Libby nhận giải Nobel Hóa học năm 1960.
Carbon phóng xạ Labs:
No comments:
Post a Comment