Mikä on rooli Carbon 14 ja Päivämäärä määrittäminen
Hiili esiintyy luonnossa muodossa kolmen tärkeimmän isotooppien - C12, C13, molemmat jos mikä on vakaa, ja C14 on epävakaa tai radioaktiivisia. C12 muodostaa 98,89%, C13 - 1,11%, kun taas C14 - on vain 0,00000000010%.
Tämä tarkoittaa, että hiili-14 atomin esiintyy luonnossa jokaiselle 1.000.000.000.000 C12 atomia elävää materiaalia.
Koska 14C on epävakaa se hajoaa takaisin Typpi N14, josta se oli muodostunut yläilmakehän, ja se hajoaa se säteilee heikko beta hiukkanen (b), tai elektroni, jolla on keskimääräinen energia 160keV. Reikiintymistä voidaan osoittaa:
14C => 14N + b
Libby Anderson ja Arnold (1949) olivat ensimmäisiä, jotka mittaavat tämän hajoamisen. He havaitsivat, että kun 5568 vuotta, puoli C14 alkuperäisessä näytteessä on rapistunut ja sen jälkeen toinen 5568 vuotta, puolet siitä jäljelle jäänyt materiaali on rapistunut, ja niin edelleen. Puoliintumisaika (t 1 / 2) on annettu nimi tämä arvo, jotka Libby mitattuna 5568 ± 30 vuotta. Tämä tunnettiin Libby puoliintumisaika ajan.
Kuitenkin käyttää tätä phenonemon on 50 - 60 000 vuotta eli 10 puoliintumisaika. Kun 10 puoliintumisaika, on hyvin pieni määrä radioaktiivista hiiltä näytteessä. Beyond noin 50 - 60 000 vuotta sitten, raja tekniikka on saavutettu, ja muut radiometrinen tekniikoita on käytettävä.
14C muodostuu yläilmakehän kautta vaikutus kosmisten säteiden neutronien kun typpeä 14. Reaktio on:
14N + n => 14C + p
Jos n on neutronin ja p on protoni.
14C muodostunut nopeasti hapettuu 14CO2 ja tulee maapallon kasvi-ja eläinlajien lifeways yhteyttämiseen ja ravintoketjuun.
Kasvit ja eläimet, jotka hyödyntävät hiilen biologinen foodchains ryhtyä 14C elämänsä aikana. Niitä on tasapainossa C14-pitoisuus ilmakehässä, eli numerot C14 atomien ja ei-radioaktiivisten hiiliatomien pysyy suunnilleen saman ajan. Heti kasvi tai eläin kuolee, hän lopettaa aineenvaihdunnan toiminta hiilen sidontaa, ei ole enää intaking radioaktiivisen hiili, vain rappeutuminen.
Mittaamalla C14 pitoisuus tai jäljellä oleva radioaktiivisuus näytteen, jonka ikää ei tiedetä, on mahdollista saada countrate tai määrä rappeutuminen tapahtumia grammassa Carbon. Vertaamalla tätä modernia toiminnan määrää ja käyttämällä mitattua puoliintumisaikaa olisi mahdollista laskea päivämäärän kuoleman näytteen.
Libby ja hänen tiiminsä aluksi testataan radiohiili menetelmää näytteitä esihistoriallisen Egyptistä. He valitsivat näytteitä, joiden ikä voitiin itsenäisesti määrittää. Näyte arabikumin puuta hauta Pharoah Zoser, kolmas dynastia, 2700-2600 eKr. oli saatu ja päivätty. Libby päätteli, että koska puoliintumisaika C14 oli 5568 vuotta, ne pitäisi saada C14-pitoisuus on noin 50%, joka löytyi elävä puu. Tulokset he saaneet ilmoittivat näin oli.
C14 tekniikka on ollut ja on edelleen sovellettava ja käyttää monia eri aloja kuten hydrologia, ilmakehän tieteen, merentutkimus, geologia, palaeoclimatology, arkeologia ja biolääketieteen.
Myöhemmin mittaukset Libby puoliintumisaika ilmoitettu luku oli noin. 3% liian alhainen ja tarkempi puoliintumisaika oli 5730 ± 40 vuotta. Tämä on tunnettu Cambridge puoliintumisaika. (Jos haluat muuntaa "Libby" ikää ikäsi Cambridge puoliintumisaika, yksi on, kerrotaan 1,03).
Libby sai Nobelin kemianpalkinnon vuonna 1960.
Radiohiili Labs:
No comments:
Post a Comment