Süsinik 14 on süsiniku radioaktiivne isotoop, mis tekib Maa stratosfääris, kui kosmilise kiirguse neutronid pommitavad nendes atmosfääri ülemistes kihtides sisalduvat lämmastikku – 14:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Nagu ülaltoodud sümbol näitab, on selle massiarv (prootonite ja neutronite hulk tuumas) võrdne 14-ga.
See siseneb looduslikku süsinikuringesse, kui see reageerib õhu hapnikuga, moodustades süsinikdioksiidi (CO2). Seejärel ühendavad selle gaasi kõik taimed ja loomad. Köögiviljad viivad läbi fotosünteesi protsessi, mille käigus neelavad süsinikdioksiidi süsinikuga 14. Inimesed ja taimtoidulised loomad aga toituvad nendest taimedest ja sisaldavad ka süsinikku 14. Samal ajal toituvad lihasööjad taimtoidulistest loomadest ja lõpuks assimileeruvad nad kõigi troofiliste tasemetega elusolendite poolt.
Atmosfääris leiduva süsiniku 14 kogus on konstantne, võrdub umbes 14 dpm. g-1, seda sellepärast kiirus, millega see element moodustub, on sama kiirusega, millega see laguneb.
Taime- ja loomaorganismid neelavad süsinikku 14 kogu oma eluea jooksul ja selle kontsentratsioon seda teeb suureneb, kuni saavutatakse ülalnimetatud tasakaal ja süsiniku 14 massikogus muutub võrdseks õhkkond. Kui aga taim, inimene või loom sureb, siis süsinik enam ei imendu ja lihtsalt laguneb.
Seda silmas pidades kasutavad teadlased süsinikku 14, et määrata kindlaks loomade ja taimede fossiilide või mis tahes objekti, mis on nende kõrvalsaadus, nagu näiteks puutükk või riie, vanuse.
Süsinik-14 dateeringu tehnikat kasutatakse fossiili vanuse määramiseks, nagu ülal näidatud.
Selleks on poolväärtusaeg või poollagunemisperiood süsinik 14, mis on aeg, mis kulub poolte selle radioaktiivsete tuumade lagunemiseks, st aeg, mis kulub radioaktiivse materjali proovi vähendamiseks poole võrra. Süsiniku 14 poolestusaeg on ligikaudu 5730 aastat:
Süsinik 14 radioaktiivse lagunemise kõver
Niisiis, kaaluge näidet, et näha, kuidas määrata fossiilide vanust. Oletame, et leitakse looma fossiil ja pärast analüüsi leitakse, et selle süsinik-14 sisaldus on 1,25 ppb. Seega sisaldab see 12,5% elusolendites leiduvast süsinikusisaldusest. See tähendab, et kõnealune loom on surnud ja sellest ajast alates on süsinik 14 läbinud kolm poolväärtusaega, mis annab kokku17 190 aastat.See on fossiilide vanus!
Süsinik-14 dateerimistehnikat saab ohutult rakendada ainult 100–40 000 aasta vanuste objektide puhul. Umbes 100 aasta vanuste dateerimisobjektide puhul on eralduva kiirguse hulk väheneb väga vähe ja üle 40 000 aasta vanuste objektide puhul on kiirgus praktiliselt võrdne nulliga.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia eriala
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm
