Süsinik 14 on süsiniku radioaktiivne isotoop, mis tekib Maa stratosfääris, kui kosmilise kiirte neutronid pommitavad atmosfääri nendes ülemistes kihtides sisalduvat lämmastikku - 14:
717N + 01n → 614Ç+ 11H
Nagu näitab ülaltoodud sümbol, on selle massinumber (prootonite ja neutronite hulk tuumas) võrdne 14-ga.
See jõuab lõpuks loodusliku süsiniku tsüklisse, kuna see reageerib õhus oleva hapnikuga, moodustades süsinikdioksiidi (CO2). Seejärel lisavad seda gaasi kõik taime- ja loomaliigid. Köögiviljad viivad läbi fotosünteesiprotsessi, milles nad absorbeerivad süsinikdioksiidi süsinikuga 14. Inimesed ja taimtoidulised loomad seevastu toituvad neist taimedest ja sisaldavad ka süsinikku 14. Samal ajal toituvad kiskjad taimtoidulistest loomadest ja lõpuks omastavad selle lõpuks kõik troofilise tasemega elusolendid.
Atmosfääris oleva süsiniku 14 kogus on konstantne, võrdudes umbes 14 dpm-ga. g-1, see sellepärast selle elemendi moodustumise kiirus on sama suur, kui see laguneb.
Taime- ja loomorganismid absorbeerivad süsinikku 14 kogu oma elu ja selle kontsentratsioon seda teeb suureneb, kuni ülalnimetatud tasakaal on saavutatud ja süsiniku 14 massikogus muutub võrdseks süsiniku 14 massiga atmosfääri. Kui aga taim, inimene või loom sureb, siis süsinik enam ei imendu ja lihtsalt laguneb.
Seda silmas pidades kasutavad teadlased looma- ja taimefossiilide või nende kõrvalsaadustena olevate esemete, näiteks puutüki või riide vanuse määramiseks süsinikku 14.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Kivistise vanuse määramiseks kasutatakse süsinik-14 dateerimise tehnikat, nagu eespool näidatud.
Selle jaoks on poolväärtusaeg või pool lagunemisperiood 14 süsinikku 14, mis on aeg, mis kulub poolte tema radioaktiivsete tuumade lagunemiseks, see tähendab aeg, mis kulub radioaktiivse materjali proovi vähendamiseks poole võrra. Süsiniku 14 poolväärtusaeg on umbes 5730 aastat:
Süsinik 14 radioaktiivse lagunemise kõver
Nii et kaaluge ühte näidet, kuidas fossiilide vanust kindlaks teha. Oletame, et leitakse looma fossiil ja pärast analüüsi leitakse, et selle süsiniku-14 sisaldus on 1,25 ppb. Seega on sellel 12,5% elusolendite süsinikusisaldusest. See tähendab, et kõnealune loom on surnud ja sellest ajast alates on süsinik 14 täitnud kolm poolestusaega, mis annab kokku17 190 aastat.See on fossiilide vanus!
Süsinik-14 dateerimise tehnikat saab ohutult rakendada ainult objektidele, mis on vanuses 100–40 000 aastat. Umbes 100 aasta vanuste objektide dateerimise korral on kiiratava kiirguse hulk väheneb väga vähe ja üle 40 000 aasta vanuste objektide puhul on kiirgatav kiirgus praktiliselt võrdub nulliga.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Mis on süsinik 14?"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.
