Kohlenstoff 14 ist ein radioaktives Kohlenstoffisotop, das in der Stratosphäre der Erde gebildet wird, wenn Neutronen der kosmischen Strahlung Stickstoff 14 bombardieren, der in diesen oberen Schichten der Atmosphäre vorhanden ist:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Wie das obige Symbol zeigt, ist seine Massenzahl (die Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern) gleich 14.
Es gelangt schließlich in den natürlichen Kohlenstoffkreislauf, da es mit dem Sauerstoff in der Luft reagiert und Kohlendioxid (CO .) bildet2). Dieses Gas wird dann von allen Pflanzen- und Tierwesen aufgenommen. Gemüse führt den Photosyntheseprozess durch, bei dem es Kohlendioxid mit Kohlenstoff 14 aufnimmt. Menschen und pflanzenfressende Tiere hingegen ernähren sich von diesen Pflanzen und bauen auch Kohlenstoff 14 ein. Währenddessen ernähren sich Fleischfresser von pflanzenfressenden Tieren und schließlich wird es von allen Lebewesen aller trophischen Ebenen assimiliert.
Die in der Atmosphäre vorhandene Menge an Kohlenstoff 14 ist konstant und beträgt etwa 14 dpm. G
-1, Dieses weil die Geschwindigkeit, mit der sich dieses Element bildet, ist die gleiche Geschwindigkeit, mit der es zerfällt.Pflanzliche und tierische Organismen nehmen während ihres gesamten Lebens Kohlenstoff 14 auf, und seine Konzentration wird concentration erhöht, bis sich das oben erwähnte Gleichgewicht einstellt und die Massenmenge von Kohlenstoff 14 gleich der im present Atmosphäre. Wenn jedoch die Pflanze, der Mensch oder das Tier stirbt, wird der Kohlenstoff nicht mehr aufgenommen und zerfällt einfach.
Vor diesem Hintergrund verwenden Wissenschaftler Kohlenstoff 14, um das Alter von Tier- und Pflanzenfossilien oder anderen Gegenständen, die ein Nebenprodukt davon sind, wie etwa einem Stück Holz oder Stoff, zu bestimmen.
Hör jetzt nicht auf... Nach der Werbung kommt noch mehr ;)
Die Kohlenstoff-14-Datierungstechnik wird verwendet, um das Alter eines Fossils zu bestimmen, wie oben gezeigt.
Dafür ist die Halbwertszeit oder Halbzerfallszeit von Kohlenstoff 14, das ist die Zeit, die benötigt wird, bis die Hälfte seiner radioaktiven Kerne zerfällt, dh die Zeit, die benötigt wird, bis die Probe des radioaktiven Materials um die Hälfte reduziert ist. Die Halbwertszeit von Kohlenstoff 14 beträgt etwa 5730 Jahre:
Radioaktive Zerfallskurve von Kohlenstoff 14
Betrachten Sie also ein Beispiel, um zu sehen, wie man das Alter von Fossilien bestimmt. Nehmen wir an, ein Fossil eines Tieres wird gefunden und nach der Analyse wird festgestellt, dass es einen Kohlenstoff-14-Gehalt von 1,25 ppb hat. Es hat also 12,5 % des Kohlenstoffgehalts von Lebewesen. Dies bedeutet, dass das betreffende Tier gestorben ist und Kohlenstoff 14 seither drei Halbwertszeiten absolviert hat, was insgesamt17 190 Jahre.Das ist das Alter des Fossils!
Die Kohlenstoff-14-Datierungstechnik kann nur auf Objekte angewendet werden, die zwischen 100 und 40.000 Jahre alt sind. Bei Datierungsobjekten, die etwa 100 Jahre alt sind, beträgt die emittierte Strahlungsmenge sehr wenig ab, und bei Objekten, die älter als 40.000 Jahre sind, wird die emittierte Strahlung praktisch gleich Null.
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Möchten Sie diesen Text in einer schulischen oder wissenschaftlichen Arbeit referenzieren? Aussehen:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Was ist Kohlenstoff 14?"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.
