Ugljik 14 je radioaktivni izotop ugljika koji nastaje u Zemljinoj stratosferi kada kozmičke zrake neutroni bombardiraju dušik – 14 prisutan u ovim gornjim slojevima atmosfere:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Kao što pokazuje njegov gornji simbol, njegov maseni broj (količina protona i neutrona u jezgri) jednak je 14.
Na kraju ulazi u prirodni ciklus ugljika, jer reagira s kisikom u zraku, stvarajući ugljični dioksid (CO2). Taj plin tada ugrađuju sva biljna i životinjska bića. Povrće provodi proces fotosinteze, u kojem apsorbira ugljični dioksid s ugljikom 14. Ljudi i životinje biljojedi, s druge strane, hrane se ovim biljkama i također sadrže ugljik 14. U međuvremenu, mesožderi se hrane biljojedim životinjama i na kraju ga asimiliraju sva živa bića svih trofičkih razina.
Količina ugljika 14 prisutna u atmosferi je konstantna, jednaka je oko 14 dpm. g-1, ovo jer brzina kojom se ovaj element formira ista je brzina kojom se raspada.
Biljni i životinjski organizmi tijekom svog života apsorbiraju ugljik 14, a njegova koncentracija hoće raste sve dok se ne uspostavi gore spomenuta ravnoteža i masa ugljika 14 ne postane jednaka onoj prisutnoj u atmosfera. Međutim, kada biljka, čovjek ili životinja umre, ugljik se više ne apsorbira i samo se raspada.
Imajući to na umu, znanstvenici koriste ugljik 14 za određivanje starosti životinjskih i biljnih fosila ili bilo kojeg predmeta koji je njihov nusproizvod, poput komada drveta ili tkanine.
Tehnika datiranja ugljikom-14 koristi se za određivanje starosti fosila kao što je gore prikazano.
Za ovo, razdoblje poluraspada ili razdoblje poluraspadanja ugljika 14, što je vrijeme potrebno da se polovica njegovih radioaktivnih jezgri raspadne, odnosno vrijeme potrebno da se uzorak radioaktivnog materijala smanji za polovicu. Poluživot ugljika 14 je otprilike 5730 godina:
Krivulja radioaktivnog raspada ugljika 14
Dakle, razmotrite primjer kako biste vidjeli kako odrediti starost fosila. Recimo da je pronađen fosil životinje i nakon analize je utvrđeno da ima sadržaj ugljika-14 od 1,25 ppb. Dakle, ima 12,5% sadržaja ugljika koji se nalazi u živim bićima. To znači da je dotična životinja uginula i od tada je ugljik 14 završio tri poluživota, što daje ukupno17 190 godina.To je doba fosila!
Tehnika datiranja ugljikom-14 može se sigurno primijeniti samo na objekte koji su stari između 100 i 40.000 godina. U slučaju datiranja objekata stari oko 100 godina, količina emitiranog zračenja će imati smanjuje se vrlo malo, a u slučaju objekata starijih od 40 000 godina, emitirano zračenje će praktički biti jednaka nuli.
Autora Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm