Въглерод 14 е радиоактивен изотоп на въглерода, който се образува в стратосферата на Земята, когато космическите неутрони бомбардират азот – 14, присъстващ в тези горни слоеве на атмосферата:
717N+ 01n → 614° С+ 11Х
Както показва символът му по-горе, масовото му число (количеството протони и неутрони в ядрото) е равно на 14.
В крайна сметка влиза в естествения въглероден цикъл, тъй като реагира с кислорода във въздуха, образувайки въглероден диоксид (CO2). След това този газ се включва от всички растителни и животински същества. Зеленчуците осъществяват процеса на фотосинтеза, при който поглъщат въглероден диоксид с въглерод 14. Хората и тревопасните животни, от друга страна, се хранят с тези растения и също така включват въглерод 14. Междувременно месоядните се хранят с тревопасни животни и накрая се асимилират от всички живи същества от всички трофични нива.
Количеството въглерод 14, присъстващо в атмосферата, е постоянно и е равно на около 14 dpm. ж-1, това защото скоростта, с която се образува този елемент, е същата скорост, с която се разпада.
Растителните и животинските организми усвояват въглерод 14 през целия си живот и концентрацията му ще бъде нараства, докато се установи равновесието, споменато по-горе и количеството по маса въглерод 14 стане равно на това, което присъства в атмосфера. Въпреки това, когато растението, човекът или животното умират, въглеродът вече не се абсорбира и просто се разпада.
Имайки това предвид, учените използват въглерод 14, за да определят възрастта на животински и растителни вкаменелости или на всеки обект, който е страничен продукт от тях, като например парче дърво или плат.
Техниката за датиране на въглерод-14 се използва за определяне на възрастта на вкаменелости, както е показано по-горе.
За това, период на полуразпад или период на полуразпадане на въглерод 14, което е времето, необходимо за разпадането на половината от неговите радиоактивни ядра, тоест времето, необходимо за намаляване на пробата от радиоактивен материал наполовина. Времето на полуразпад на въглерод 14 е приблизително 5730 години:
Крива на радиоактивен разпад на въглерод 14
Така че, помислете за пример, за да видите как да определите възрастта на вкаменелостите. Да кажем, че е намерен вкаменелост на животно и след анализ е установено, че съдържа въглерод-14 от 1,25 ppb. Така че има 12,5% от съдържанието на въглерод в живите същества. Това означава, че въпросното животно е умряло и оттогава въглерод 14 е завършил три полуживота, което дава общо17 190 години.Това е възрастта на вкаменелостите!
Техниката за датиране с въглерод-14 може безопасно да се прилага само за обекти, които са на възраст между 100 и 40 000 години. В случай на датиране на обекти на около 100 години, количеството излъчвана радиация ще има намалява много малко, а в случай на обекти на възраст над 40 000 години излъчваната радиация ще бъде практически равно на нула.
От Дженифър Фогаса
Завършил химия
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm
