Hiili 14 on radioaktiivinen hiilen isotooppi, joka muodostuu maapallon stratosfäärissä, kun kosmisen säteen neutronit pommittavat typpeä - 14, joka on läsnä näissä ilmakehän ylemmissä kerroksissa:
717N + 01n → 614Ç+ 11H
Kuten sen symboli yllä osoittaa, sen massanumero (protonien ja neutronien määrä ytimessä) on yhtä suuri kuin 14.
Se päätyy luonnolliseen hiilenkiertoon, koska se reagoi ilmassa olevan hapen kanssa muodostaen hiilidioksidia (CO2). Tämän jälkeen kaikki kasvi- ja eläinolennot sisällyttävät tämän kaasun. Vihannekset suorittavat fotosynteesiprosessin, jossa ne absorboivat hiilidioksidia hiilellä 14. Ihmiset ja kasvinsyöjät puolestaan ruokkivat näitä kasveja ja sisältävät myös hiiltä 14. Sillä välin lihansyöjät syövät kasvissyöjäeläimiä, ja lopulta kaikki elävät olennot omaksuvat kaiken trofisen tason.
Ilmakehässä olevan hiilen 14 määrä on vakio, joka on yhtä suuri kuin noin 14 dpm. g-1, tämä siksi nopeus, jolla tämä elementti muodostuu, on sama nopeus, jolla se hajoaa.
Kasvi- ja eläinorganismit imevät hiiltä 14 koko elämänsä ajan, ja sen pitoisuus tulee kasvaa, kunnes yllä mainittu tasapaino on saavutettu ja hiilen 14 massamäärä tulee olemaan yhtä suuri kuin hiilidioksidissa ilmapiiri. Kuitenkin, kun kasvi, ihminen tai eläin kuolee, hiili ei enää imeydy ja vain hajoaa.
Tässä mielessä tutkijat käyttävät hiiltä 14 määrittääkseen eläinten ja kasvien fossiilien tai minkä tahansa sellaisen sivutuotteen, kuten puun tai kankaan, iän.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Hiili-14-dating-tekniikkaa käytetään fossiilin iän määrittämiseen yllä esitetyllä tavalla.
Tätä varten puoliintumisaika tai hajoamisjakso hiiltä 14, joka on aika, jonka puolet sen radioaktiivisista ytimistä hajoaa, toisin sanoen aika, joka kuluu radioaktiivisen materiaalin näytteen vähentämiseen puoleen. Hiilen 14 puoliintumisaika on noin 5730 vuotta:
Hiilen 14 radioaktiivisen hajoamisen käyrä
Joten mieti esimerkkiä nähdäksesi kuinka fossiilien ikä määritetään. Sanotaan, että löydetään eläimen fossiili ja analyysin jälkeen sen hiili-14-pitoisuus on 1,25 ppb. Joten siinä on 12,5% elävien olentojen hiilipitoisuudesta. Tämä tarkoittaa, että kyseinen eläin on kuollut ja siitä lähtien hiili 14 on suorittanut kolme puoliintumisaikaa, mikä antaa yhteensä17 190 vuotta.Se on fossiilin ikä!
Hiili-14-treffitekniikkaa voidaan turvallisesti soveltaa vain esineisiin, jotka ovat 100 - 40 000 vuotta vanhoja. Noin 100 vuotta vanhojen dating-esineiden kohdalla säteilyn määrä on vähenee hyvin vähän, ja yli 40 000 vuotta vanhojen esineiden kohdalla säteilevä säteily on käytännössä yhtä suuri kuin nolla.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Mikä on hiili 14?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
