Что такое роль углерода 14 для определения даты
Углерод существует в природе в виде трех основных изотопов - C12, C13, и если, которые являются стабильными, и С14 неустойчивой или радиоактивных. С12 составляет 98,89%, С13 - 1,11%, а C14 - представляет собой лишь 0,00000000010%.
Это означает, что один атом углерода 14 существует в природе для каждого 1.000.000.000.000 C12 атомов в живой материал.
Поскольку С14 неустойчиво он распадается обратно в азота N14, из которого она была создана в верхних слоях атмосферы, и как он распадается он испускает слабые частиц бета (б), или электрона, который обладает средней энергией 160keV. Распада может быть показано:
14C => 14N + b
Либби, Андерсон и Арнольда (1949) были первыми для измерения скорости этого распада. Они обнаружили, что после 5568 года, половина C14 в исходном образце будет распались и после еще 5568 лет, половина из оставшегося материала, что будет иметь распались, и так далее. Период полувыведения (T 1 / 2) это имя, данное этому значение, которое Либби измеренные при 5568 ± 30 лет. Это стало известно как раз Либби период полураспада.
Однако, использование этой phenonemon ограничена до 50 - 60 000 лет, то есть 10 периодов полураспада. После 10 периодов полураспада, существует очень небольшое количество радиоактивного углерода в образце. За примерно 50 - 60 000 лет, то предел будет достигнут техника, и другие радиометрические методы должны быть использованы.
С14 образуется в верхних слоях атмосферы через эффект космических лучей нейтронов на азоте 14. Реакция:
14N + н => 14C + п
Где н нейтронов и п протона.
С14 образуется быстро окисляется до С14О2 и входит завод Земли и животных lifeways посредством фотосинтеза и пищевой цепи.
Растения и животные, которые используют углерода в биологических пищевых цепях занять до 14С в течение их жизни. Они существуют в равновесии с C14 концентрация атмосферы, т. е. число атомов С14 и нерадиоактивных атомов углерода остается примерно такой же с течением времени. Как только растение или животное умирает, они перестают метаболическую функцию поглощения углерода; больше нет заборные радиоактивного углерода, только распад.
Измеряя концентрации С14 или остаточной радиоактивности образцов, возраст которых не известно, можно получить countrate или число распадов на грамм углерода. Сравнивая это с современным уровнем активности и используя измерения периода полураспада становится возможным вычислить дату смерти образца.
Либби и его команда изначально испытания радиоуглеродным методом на образцах с доисторических Египта. Они выбрали образцов, возраст которых может быть самостоятельно принимает решение. Образца из дерева акации из гробницы фараона Джосера, 3-й династии, 2700-2600 г. до н.э. был получен и от. Либби рассудил, что поскольку период полураспада С14 было 5568 лет, они должны получить C14 концентрации около 50%, что было найдено в живой древесины. Результаты, которые они получили указано, что это был случай.
C14 техника была и продолжает применяться и применяется во многих, многих различных областях, включая гидрология, атмосферные науки, океанография, геология, палеоклиматология, археологии и биомедицины.
Позже измерения половины Либби срока, указанного показатель составил ок. 3% слишком низким и более точные полураспада 5730 ± 40 лет. Это известно как половина Кембридж-жизни. (Чтобы преобразовать "Либби" возраст возраста, использующих половины Кембридж-жизни, надо умножить на 1,03).
Либби получил Нобелевскую премию по химии в 1960 году.
Радиоуглеродного Labs:
No comments:
Post a Comment