คือบทบาทของคาร์บอน 14 สำหรับการกำหนดวันอะไร
คาร์บอน มีอยู่ในธรรมชาติในรูปแบบของสามไอโซโทปหลัก -- C12, C13, ถ้าทั้งสองที่มีความเสถียรและ C14 ซึ่งไม่แน่นอนหรือสารกัมมันตรังสี C12 ถือ 98.89%, C13 -- 1.11% ในขณะที่ C14 -- แสดงเฉพาะ 0.00000000010%
ซึ่งหมายความว่าหนึ่งคาร์บอน 14 อะตอมมีอยู่ในธรรมชาติสำหรับทุก 1.000.000.000.000 อะตอม C12 วัสดุในการดำรงชีวิต
ตั้งแต่ 14C ไม่แน่นอนมันสลายตัวกลับไปยังไนโตรเจน N14 ที่มันได้ถูกจัดตั้งขึ้นในบรรยากาศบนและตามที่มันปล่อยออกมาการสลายตัวของอนุภาคเบต้าอ่อนแอ (ข) หรืออิเล็กตรอนซึ่งครอบครองพลังงานเฉลี่ยของ 160keV สลายตัวที่สามารถแสดง :
14C => 14N + b
Libby, Anderson และ Arnold (1949) เป็นครั้งแรกเพื่อวัดอัตราการสลายตัวนี้ พวกเขาพบว่าหลังจาก 5,568 ปีครึ่ง C14 ในกลุ่มตัวอย่างที่เป็นต้นฉบับจะได้สลายตัวและหลังอีก 5,568 ปีครึ่งหนึ่งของวัสดุที่เหลืออยู่ว่าจะมีการสลายตัวและอื่น ๆ ครึ่งชีวิต (1 / 2 t) คือชื่อที่กำหนดให้ค่าที่วัด Libby ที่ 5568 ± 30 ปีนี้ นี้เป็นที่รู้จักกันเป็นเวลา Libby ครึ่งชีวิต
อย่างไรก็ตามการใช้ ปรากฏการณ์ นี้ถูก จำกัด ไว้ที่ 50 -- 60 000 ปีนั่นคือ 10 ครึ่งชีวิต 10 หลังจากที่ครึ่งชีวิตมีจำนวนน้อยมากของคาร์บอนกัมมันตรังสีอยู่ในกลุ่มตัวอย่างคือ นอกจากเกี่ยวกับ 50 -- 60 000 ปีแล้วขีด จำกัด ของเทคนิคการมาถึงและเทคนิคดาวเทียมที่บันทึกอื่น ๆ จะต้องใช้
14C มีรูปแบบในบรรยากาศบนถึงผลของนิวตรอนรังสีจักรวาลเมื่อ 14 ไนโตรเจน ปฏิกิริยาคือ
14N + n => 14C + p
โดยที่ n คือนิวตรอนและ p เป็นโปรตอน
14C ที่เกิดขึ้นเป็นไปอย่างรวดเร็ว ออกซิไดซ์ 14CO2 และเข้าสู่พืชของโลกและ lifeways สัตว์ผ่านการสังเคราะห์แสงและห่วงโซ่อาหาร
พืชและสัตว์ที่ใช้คาร์บอนใน ห่วงโซ่อาหาร ชีวภาพใช้เวลาถึง 14C ระหว่าง lifetimes ของพวกเขา พวกเขาอยู่ในสภาวะสมดุลที่มีความเข้มข้นของบรรยากาศ C14, ที่อยู่, หมายเลขของอะตอม C14 และไม่มีกัมมันตรังสีอะตอมคาร์บอนอยู่ประมาณเดียวกันเมื่อเวลาผ่านไป ทันทีที่พืชหรือสัตว์ตายพวกเขาหยุดยั้งการดูดซึมทำงานเผาผลาญอาหารของคาร์บอน; ไม่มี in taking เพิ่มเติมของคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีสลายตัวเพียงอย่างเดียวคือ
โดยการวัดความเข้มข้นของ C14 หรือกัมมันตภาพรังสีตกค้างของกลุ่มตัวอย่างที่อายุไม่เป็นที่รู้จักก็เป็นไปได้เพื่อให้ได้ count rate หรือจำนวนของเหตุการณ์สลายตัวต่อกรัมของคาร์บอน ด้วยการเปรียบเทียบนี้มีระดับทันสมัยของกิจกรรมและการใช้ชีวิตครึ่งหนึ่งวัด - มันจะกลายเป็นไปได้ที่จะคำนวณวันที่สำหรับการเสียชีวิตของกลุ่มตัวอย่าง
Libby และทีมงานของเขาเริ่มทดสอบวิธี คาร์บอนวิทยุ กับตัวอย่างจากยุคก่อนประวัติศาสตร์อียิปต์ พวกเขาเลือกกลุ่มตัวอย่างที่อายุจะได้รับการพิจารณาเป็นอิสระ ตัวอย่างของไม้กระถินเทศจากหลุมฝังศพของ pharoah Zoser 3 ไดนาสตี้, 2700-2600 BC ได้รับและลงวันที่ Libby เหตุผลว่านับตั้งแต่ครึ่งชีวิตของ C14 เป็น 5,568 ปีพวกเขาควรจะได้รับความเข้มข้น C14 ประมาณ 50% สิ่งที่พบในชีวิตไม้ ผลลัพธ์ที่ได้ระบุไว้นี้เป็นกรณี
เทคนิค C14 ได้รับการและยังคงถูกนำมาใช้และใช้ในหลายเขตข้อมูลที่แตกต่างกันจำนวนมากรวมทั้งอุทกวิทยาวิทยาศาสตร์บรรยากาศสมุทรศาสตร์ธรณีวิทยา, palaeo ภูมิอากาศโบราณคดีและ ยาชีวภาพ
ต่อมาวัดครึ่งหนึ่งของชีวิต Libby ตัวเลขที่ระบุไว้ได้ประมาณ 3% ต่ำเกินไปและครึ่งหนึ่งของชีวิตที่ถูกต้องมากขึ้นเป็นปี 5730 ± 40 นี้เรียกว่าครึ่งชีวิตของเคมบริดจ์ (เมื่อต้องการแปลงอายุ"Libby"เพื่ออายุการใช้เคมบริดจ์ครึ่งชีวิตหนึ่งต้องคูณด้วย 1.03)
Libby ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1960
Labs RadioCarbon :
No comments:
Post a Comment