Ο άνθρακας 14 είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο άνθρακα που σχηματίζεται στη στρατόσφαιρα της Γης όταν τα νετρόνια των κοσμικών ακτίνων βομβαρδίζουν άζωτο - 14 που υπάρχουν σε αυτά τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας:
717Ν + 01n → 614ΝΤΟ+ 11Η
Όπως δείχνει το παραπάνω σύμβολο, ο αριθμός μάζας του (η ποσότητα των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα) είναι ίσος με 14.
Καταλήγει να μπαίνει στον κύκλο του φυσικού άνθρακα, καθώς αντιδρά με οξυγόνο στον αέρα, σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Αυτό το αέριο ενσωματώνεται στη συνέχεια από όλα τα φυτά και τα ζώα. Τα λαχανικά πραγματοποιούν τη διαδικασία φωτοσύνθεσης, στην οποία απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα με άνθρακα 14. Οι άνθρωποι και τα φυτοφάγα ζώα, από την άλλη πλευρά, τρέφονται με αυτά τα φυτά και ενσωματώνουν επίσης άνθρακα 14. Εν τω μεταξύ, τα σαρκοφάγα τρέφονται με φυτοφάγα ζώα και, τελικά, εξομοιώνεται με όλα τα ζωντανά όντα όλων των τροφικών επιπέδων.
Η ποσότητα άνθρακα 14 που υπάρχει στην ατμόσφαιρα είναι σταθερή, που ισούται με περίπου 14 dpm. σολ
-1, αυτό γιατί Η ταχύτητα με την οποία σχηματίζεται αυτό το στοιχείο είναι η ίδια ταχύτητα με την οποία αποσυντίθεται.Οι οργανισμοί φυτών και ζώων απορροφούν άνθρακα 14 καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους και η συγκέντρωσή του θα γίνει αυξάνεται μέχρις ότου αποκατασταθεί η παραπάνω ισορροπία και η ποσότητα κατά μάζα του άνθρακα 14 γίνεται ίση με αυτήν που υπάρχει στο ατμόσφαιρα. Ωστόσο, όταν το φυτό, ο άνθρωπος ή το ζώο πεθαίνει, ο άνθρακας δεν απορροφάται πλέον και απλώς διαλύεται.
Έχοντας αυτό υπόψη, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν άνθρακα 14 για να προσδιορίσουν την ηλικία των απολιθωμάτων των ζώων και των φυτών ή οποιοδήποτε αντικείμενο που είναι υποπροϊόν τέτοιο, όπως ένα κομμάτι ξύλου ή υφάσματος.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Η τεχνική χρονολόγησης carbon-14 χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ηλικίας ενός απολιθωμένου όπως φαίνεται παραπάνω.
Για αυτό, το περίοδος ημίσειας ζωής ή περίοδος ημι-διάσπασης του άνθρακα 14, που είναι ο χρόνος που απαιτείται για να αποσυντεθούν οι μισοί από τους ραδιενεργούς πυρήνες του, δηλαδή, ο χρόνος που απαιτείται για τη μείωση του δείγματος του ραδιενεργού υλικού κατά το ήμισυ. Ο χρόνος ημίσειας ζωής του άνθρακα 14 είναι περίπου 5730 χρόνια:
Καμπύλη ραδιενεργού αποσύνθεσης Carbon 14
Λοιπόν, σκεφτείτε ένα παράδειγμα για να δείτε πώς να προσδιορίσετε την ηλικία των απολιθωμάτων. Ας πούμε ότι βρέθηκε ένα απολίθωμα ενός ζώου και, μετά από ανάλυση, έχει περιεκτικότητα σε άνθρακα-14 1,25 ppb. Έχει λοιπόν το 12,5% της περιεκτικότητας σε άνθρακα που βρίσκεται στα έμβια όντα. Αυτό σημαίνει ότι το εν λόγω ζώο έχει πεθάνει και έκτοτε ο άνθρακας 14 έχει συμπληρώσει τρεις ημιζωές, κάτι που δίνει συνολικά17 190 χρόνια.Αυτή είναι η εποχή των απολιθωμάτων!
Η τεχνική χρονολόγησης carbon-14 μπορεί να εφαρμοστεί με ασφάλεια μόνο σε αντικείμενα ηλικίας μεταξύ 100 και 40.000 ετών. Στην περίπτωση αντικειμένων γνωριμιών ηλικίας περίπου 100 ετών, η ποσότητα της ακτινοβολίας που εκπέμπεται θα έχει μειώνεται πολύ λίγο, και στην περίπτωση αντικειμένων άνω των 40.000 ετών, η ακτινοβολία που εκπέμπεται θα είναι πρακτικά ίσο με μηδέν.
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Τι είναι το Carbon 14;"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.
