Kulstof 14 er en radioaktiv isotop af kulstof, der dannes i Jordens stratosfære, når kosmiske stråleneutroner bombarderer nitrogen – 14 til stede i disse øvre lag af atmosfæren:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Som symbolet ovenfor viser, er dets massetal (mængden af protoner og neutroner i kernen) lig med 14.
Det ender med at komme ind i det naturlige kulstofkredsløb, da det reagerer med ilt i luften og danner kuldioxid (CO2). Denne gas inkorporeres derefter af alle plante- og dyrevæsener. Grøntsager udfører fotosynteseprocessen, hvor de optager kuldioxid med kulstof 14. Mennesker og planteædende dyr lever på den anden side af disse planter og inkorporerer også kulstof 14. I mellemtiden lever kødædere af planteædende dyr, og til sidst ender det med at blive assimileret af alle levende væsener på alle trofiske niveauer.
Mængden af kulstof 14 til stede i atmosfæren er konstant, svarende til omkring 14 dpm. g-1, dette fordi hastigheden, hvormed dette element dannes, er den samme hastighed, hvormed det opløses.
Plante- og dyreorganismer optager kulstof 14 gennem hele deres liv, og dets koncentration vil stigende, indtil den ovenfor nævnte ligevægt er etableret, og massemængden af kulstof 14 bliver lig med den, der er til stede i atmosfære. Men når planten, mennesket eller dyret dør, optages kulstoffet ikke længere og går bare i opløsning.
Med det i tankerne bruger videnskabsmænd kulstof 14 til at bestemme alderen på dyre- og plantefossiler eller enhver genstand, der er et biprodukt af sådanne, såsom et stykke træ eller et klæde.
Kulstof-14-dateringsteknikken bruges til at bestemme alderen på et fossil som vist ovenfor.
Til dette er halveringsperiode eller semi-disintegrationsperiode af kulstof 14, som er den tid, det tager for halvdelen af dets radioaktive kerner at gå i opløsning, det vil sige den tid, det vil tage for prøven af radioaktivt materiale at blive reduceret til det halve. Halveringstiden for kulstof 14 er cirka 5730 år:
Carbon 14 radioaktivt henfaldskurve
Så overvej et eksempel for at se, hvordan man bestemmer fossilernes alder. Lad os sige, at et fossil af et dyr er fundet, og efter analyse viser det sig at have et kulstof-14 indhold på 1,25 ppb. Så det har 12,5% af det kulstofindhold, der findes i levende ting. Det betyder, at det pågældende dyr er dødt og siden da har kulstof 14 gennemført tre halveringstider, hvilket giver i alt17 190 år.Det er fossilets alder!
Kulstof-14-dateringsteknikken kan kun anvendes sikkert på genstande, der er mellem 100 og 40.000 år gamle. I tilfælde af datering af objekter omkring 100 år gamle, vil mængden af udsendt stråling have faldende meget lidt, og i tilfælde af genstande over 40.000 år gamle vil den udsendte stråling praktisk talt være lig med nul.
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm