Hiili 14 on hiilen radioaktiivinen isotooppi, joka muodostuu maapallon stratosfäärissä, kun kosmisen säteen neutronit pommittavat typpeä – 14, jota esiintyy ilmakehän ylemmissä kerroksissa:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Kuten yllä oleva symboli osoittaa, sen massaluku (protonien ja neutronien määrä ytimessä) on 14.
Se päätyy luonnolliseen hiilikiertoon, kun se reagoi ilman hapen kanssa muodostaen hiilidioksidia (CO)2). Tämän kaasun sisällyttävät sitten kaikki kasvi- ja eläinolennot. Vihannekset suorittavat fotosynteesiprosessin, jossa ne absorboivat hiilidioksidia hiilen 14 kanssa. Ihmiset ja kasvinsyöjäeläimet sen sijaan syövät näitä kasveja ja sisältävät myös hiiltä 14. Samaan aikaan lihansyöjät ruokkivat kasvinsyöjäeläimiä, ja lopulta kaikki elävät olennot kaikilla troofisilla tasoilla assimiloituvat.
Ilmakehässä olevan hiilen 14 määrä on vakio ja on noin 14 dpm. g-1, tämä siksi nopeus, jolla tämä elementti muodostuu, on sama nopeus, jolla se hajoaa.
Kasvi- ja eläinorganismit absorboivat hiiltä 14 koko elämänsä ajan, ja sen pitoisuus tulee kasvaa, kunnes yllä mainittu tasapaino saavutetaan ja hiilen 14 massamäärä tulee yhtä suureksi kuin hiilen massamäärä. tunnelmaa. Kuitenkin, kun kasvi, ihminen tai eläin kuolee, hiili ei enää imeydy ja vain hajoaa.
Tätä silmällä pitäen tutkijat käyttävät hiiltä 14 määrittääkseen eläin- ja kasvifossiilien iän tai minkä tahansa esineen, joka on niiden sivutuote, kuten puupala tai kangas, iän.
Hiili-14-ajanmääritystekniikkaa käytetään fossiilin iän määrittämiseen, kuten yllä on esitetty.
Tätä varten puoliintumisaika tai puolihajoamisjakso hiiltä 14, mikä on aika, joka kuluu puoleen sen radioaktiivisista ytimistä hajoamiseen, eli aika, joka kuluu radioaktiivisen aineen näytteen pienentymiseen puoleen. Hiilen 14 puoliintumisaika on noin 5730 vuotta:
Hiilen 14 radioaktiivinen hajoamiskäyrä
Joten harkitse esimerkkiä nähdäksesi kuinka määrittää fossiilien ikä. Oletetaan, että löydetään eläimen fossiili ja analyysin jälkeen sen hiili-14-pitoisuus on 1,25 ppb. Siinä on siis 12,5 % elävien olentojen hiilipitoisuudesta. Tämä tarkoittaa, että kyseinen eläin on kuollut ja sen jälkeen hiili 14 on saavuttanut kolme puoliintumisaikaa, mikä antaa yhteensä17 190 vuotta.Se on fossiilien ikä!
Hiili-14-ajanmääritystekniikkaa voidaan turvallisesti soveltaa vain esineisiin, jotka ovat 100-40 000 vuotta vanhoja. Noin 100 vuotta vanhojen esineiden päivämäärän tapauksessa säteilyn määrä tulee olemaan vähenee hyvin vähän, ja yli 40 000 vuotta vanhojen esineiden kohdalla säteilevä säteily on käytännössä yhtä kuin nolla.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemiasta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm
