कार्बन 14 कार्बन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है जो पृथ्वी के समताप मंडल में बनता है जब कॉस्मिक किरण न्यूट्रॉन वायुमंडल की इन ऊपरी परतों में मौजूद नाइट्रोजन - 14 पर बमबारी करते हैं:
717एन+ 01एन → 614सी+ 11एच
जैसा कि ऊपर इसके प्रतीक से पता चलता है, इसकी द्रव्यमान संख्या (नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की मात्रा) 14 के बराबर है।
यह प्राकृतिक कार्बन चक्र में प्रवेश करता है, क्योंकि यह हवा में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड (CO .) बनता है2). इस गैस को तब सभी पौधों और जानवरों द्वारा शामिल किया जाता है। सब्जियां प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देती हैं, जिसमें वे कार्बन के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करती हैं 14. दूसरी ओर, मनुष्य और शाकाहारी जानवर इन पौधों को खाते हैं और कार्बन 14 को भी शामिल करते हैं। इस बीच, मांसाहारी शाकाहारी जानवरों को खाते हैं और अंत में, यह सभी ट्राफिक स्तरों के सभी जीवित प्राणियों द्वारा आत्मसात किया जाता है।
वातावरण में मौजूद कार्बन 14 की मात्रा लगभग 14 dpm के बराबर होने के कारण स्थिर है। जी-1, यह क्योंकि जिस गति से यह तत्व बनता है वह उसी गति से विघटित होता है।
पौधे और पशु जीव अपने पूरे जीवन में कार्बन 14 को अवशोषित करते हैं, और इसकी एकाग्रता होगी तब तक बढ़ रहा है जब तक ऊपर उल्लिखित संतुलन स्थापित नहीं हो जाता है और कार्बन 14 के द्रव्यमान के बराबर मात्रा में मौजूद मात्रा के बराबर हो जाती है वातावरण। हालांकि, जब पौधे, इंसान या जानवर मर जाते हैं, तो कार्बन अब अवशोषित नहीं होता है और बस विघटित हो जाता है।
इसे ध्यान में रखते हुए, वैज्ञानिक कार्बन 14 का उपयोग जानवरों और पौधों के जीवाश्मों या किसी भी वस्तु की उम्र निर्धारित करने के लिए करते हैं, जो कि लकड़ी या कपड़े का एक टुकड़ा है।
कार्बन-14 डेटिंग तकनीक का उपयोग जीवाश्म की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है जैसा कि ऊपर दिखाया गया है।
इसके लिए अर्ध-जीवन काल या अर्ध-विघटन अवधि कार्बन 14 का, जो कि इसके आधे रेडियोधर्मी नाभिक को विघटित होने में लगने वाला समय है, अर्थात रेडियोधर्मी सामग्री के नमूने को आधे से कम करने में लगने वाला समय। कार्बन 14 का आधा जीवन लगभग 5730 वर्ष है:
कार्बन 14 रेडियोधर्मी क्षय वक्र
इसलिए, एक उदाहरण पर विचार करके देखें कि जीवाश्मों की आयु का निर्धारण कैसे किया जाता है। मान लीजिए कि किसी जानवर का जीवाश्म मिला है और विश्लेषण के बाद उसमें 1.25 पीपीबी की कार्बन-14 सामग्री पाई गई है। तो इसमें जीवित चीजों में पाए जाने वाले कार्बन सामग्री का 12.5% है। इसका मतलब है कि विचाराधीन जानवर की मृत्यु हो गई है और तब से कार्बन 14 ने तीन आधे जीवन पूरे कर लिए हैं, जो कुल देता है17 190 वर्ष।वह जीवाश्म की उम्र है!
कार्बन-14 डेटिंग तकनीक सुरक्षित रूप से केवल उन वस्तुओं पर लागू की जा सकती है जो 100 से 40,000 वर्ष पुरानी हैं। लगभग 100 वर्ष पुरानी वस्तुओं के डेटिंग के मामले में, उत्सर्जित विकिरण की मात्रा होगी बहुत कम घट रहा है, और 40,000 वर्ष से अधिक पुरानी वस्तुओं के मामले में, उत्सर्जित विकिरण व्यावहारिक रूप से होगा शून्य के बराबर।
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm