A 14-es szén a szén radioaktív izotópja, amely a Föld sztratoszférájában képződik, amikor a kozmikus sugarak neutronjai bombázzák a nitrogént – 14, amely a légkör ezen felső rétegeiben található:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Ahogy a fenti szimbólum is mutatja, tömegszáma (a protonok és neutronok mennyisége az atommagban) 14.
Végül belép a természetes szénkörforgásba, amikor reakcióba lép a levegő oxigénjével, szén-dioxidot (CO) képezve.2). Ezt a gázt aztán minden növényi és állati lény beépíti. A zöldségek a fotoszintézis folyamatát végzik, melynek során szén-dioxidot abszorbeálnak a 14-gyel. Az emberek és a növényevő állatok viszont ezekkel a növényekkel táplálkoznak, és szén-14-et is beépítenek. Eközben a ragadozók növényevő állatokkal táplálkoznak, és végül minden trófikus szintű élőlény asszimilálja őket.
A légkörben jelenlévő szén 14 mennyisége állandó, körülbelül 14 dpm. g-1, ezt azért a sebesség, amellyel ez az elem képződik, ugyanolyan sebességgel esik szét.
A növényi és állati szervezetek egész életük során abszorbeálják a szenet 14, és ennek koncentrációja is megtörténik addig növekszik, amíg be nem áll a fent említett egyensúly, és a 14 szén tömege egyenlő lesz a légkör. Amikor azonban a növény, az ember vagy az állat elpusztul, a szén már nem szívódik fel, hanem csak szétesik.
Ezt szem előtt tartva a tudósok a 14-es szénatomot használják az állati és növényi kövületek vagy bármely olyan tárgy korának meghatározására, amely ezek mellékterméke, például egy fadarab vagy ruhadarab.
A szén-14 kormeghatározási technikát használják a kövületek korának meghatározására, amint az fent látható.
Ehhez a felezési idő vagy félig szétesési időszak szén 14, ami annyi idő alatt, amíg a radioaktív atommagok fele szétesik, vagyis annyi idő kell, hogy a radioaktív anyagminta felére csökkenjen. A 14 szén felezési ideje körülbelül 5730 év:
Carbon 14 radioaktív bomlási görbe
Tehát vegyünk egy példát a kövületek korának meghatározására. Tegyük fel, hogy találtak egy állat kövületét, és az elemzés után kiderül, hogy szén-14-tartalma 1,25 ppb. Tehát az élőlényekben található széntartalom 12,5%-a. Ez azt jelenti, hogy a kérdéses állat elpusztult, és azóta a 14-es szén három felezési időt teljesített, ami összesen17 190 év.Ez a kövületek kora!
A szén-14 kormeghatározási technika csak 100 és 40 000 év közötti tárgyakon alkalmazható biztonságosan. A 100 év körüli tárgyak kormeghatározása esetén a kibocsátott sugárzás mértéke lesz nagyon kevéssé csökken, és a 40 000 év feletti tárgyak esetében a kibocsátott sugárzás gyakorlatilag egyenlő nullával.
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm