Ogleklis 14 ir radioaktīvs oglekļa izotops, kas veidojas Zemes stratosfērā, kad kosmisko staru neitroni bombardē slāpekli – 14, kas atrodas šajos atmosfēras augšējos slāņos:
717N+ 01n → 614Ç+ 11H
Kā liecina iepriekš redzamais simbols, tā masas skaitlis (protonu un neitronu daudzums kodolā) ir vienāds ar 14.
Tas nonāk dabiskajā oglekļa ciklā, reaģējot ar skābekli gaisā, veidojot oglekļa dioksīdu (CO2). Pēc tam šo gāzi iekļauj visas augu un dzīvnieku būtnes. Dārzeņi veic fotosintēzes procesu, kurā tie absorbē oglekļa dioksīdu ar oglekli 14. No otras puses, cilvēki un zālēdāji barojas ar šiem augiem un satur arī oglekli 14. Tikmēr plēsēji barojas ar zālēdājiem, un, visbeidzot, tos asimilē visas dzīvās būtnes ar visu trofisko līmeni.
Atmosfērā esošā oglekļa 14 daudzums ir nemainīgs un ir aptuveni 14 dpm. g-1, tas tāpēc, ātrums, ar kādu šis elements veidojas, ir tāds pats ātrums, ar kādu tas sadalās.
Augu un dzīvnieku organismi visu mūžu absorbē oglekli 14, un tā koncentrācija turpinās palielinās, līdz tiek izveidots iepriekš minētais līdzsvars un oglekļa 14 masas daudzums kļūst vienāds ar to, kas atrodas atmosfēra. Tomēr, kad augs, cilvēks vai dzīvnieks nomirst, ogleklis vairs netiek absorbēts un vienkārši sadalās.
Paturot to prātā, zinātnieki izmanto oglekli 14, lai noteiktu dzīvnieku un augu fosiliju vai jebkura objekta, kas ir to blakusprodukts, piemēram, koka vai auduma gabals, vecumu.
Oglekļa-14 datēšanas paņēmiens tiek izmantots, lai noteiktu fosilijas vecumu, kā parādīts iepriekš.
Šim nolūkam pussabrukšanas periods vai daļēji sadalīšanās periods oglekļa 14, kas ir laiks, kas nepieciešams, lai sadalītos puse radioaktīvo kodolu, tas ir, laiks, kas nepieciešams, lai radioaktīvā materiāla paraugs tiktu samazināts uz pusi. Oglekļa 14 pussabrukšanas periods ir aptuveni 5730 gadi:
Oglekļa 14 radioaktīvās sabrukšanas līkne
Tāpēc apsveriet piemēru, lai uzzinātu, kā noteikt fosiliju vecumu. Pieņemsim, ka ir atrasta dzīvnieka fosilija, un pēc analīzes tiek konstatēts, ka tajā oglekļa-14 saturs ir 1,25 ppb. Tātad tajā ir 12,5% no dzīvajās būtnēs esošā oglekļa satura. Tas nozīmē, ka attiecīgais dzīvnieks ir miris un kopš tā laika ogleklis 14 ir pabeidzis trīs pussabrukšanas periodus, kas kopumā dod17 190 gadi.Tas ir fosiliju vecums!
Oglekļa-14 datēšanas paņēmienu var droši izmantot tikai objektiem, kas ir no 100 līdz 40 000 gadiem. Ap 100 gadus vecu objektu datēšanas gadījumā izstarotā starojuma daudzums būs samazinās ļoti nedaudz, un objektiem, kas vecāki par 40 000 gadiem, izstarotais starojums būs praktiski vienāds ar nulli.
Autore: Dženifera Fogača
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm
