คาร์บอน 14 เป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของคาร์บอนที่เกิดขึ้นในชั้นสตราโตสเฟียร์ของโลกเมื่อรังสีคอสมิกนิวตรอนทิ้งระเบิดไนโตรเจน – 14 อยู่ในชั้นบนของชั้นบรรยากาศเหล่านี้:
717N+ 01น → 614ค+ 11โฮ
ตามสัญลักษณ์ด้านบนนี้ เลขมวล (จำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียส) เท่ากับ 14
มันเข้าสู่วัฏจักรคาร์บอนตามธรรมชาติเนื่องจากทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ (CO .)2). ก๊าซนี้ถูกรวมเข้าโดยพืชและสัตว์ทั้งหมด ผักดำเนินกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยคาร์บอน 14 ในทางกลับกัน มนุษย์และสัตว์กินพืชกินพืชเหล่านี้และรวมคาร์บอน 14 ด้วย ในขณะเดียวกัน สัตว์กินเนื้อกินสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหาร และสุดท้ายก็ถูกดูดกลืนโดยสิ่งมีชีวิตทุกระดับชั้นโภชนาการ
ปริมาณคาร์บอน 14 ที่มีอยู่ในบรรยากาศคงที่ เท่ากับ 14 dpm g-1, นี้เพราะ ความเร็วที่องค์ประกอบนี้ก่อตัวเป็นความเร็วเดียวกับที่มันสลายตัว
สิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์ดูดซับคาร์บอน 14 ตลอดชีวิต และความเข้มข้นของมันจะ its เพิ่มขึ้นจนเกิดสมดุลที่กล่าวข้างต้น และปริมาณโดยมวลของคาร์บอน 14 จะเท่ากับที่มีอยู่ใน บรรยากาศ. อย่างไรก็ตาม เมื่อพืช คน หรือสัตว์ตาย คาร์บอนจะไม่ถูกดูดซับอีกต่อไปและเพียงสลายไป
ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงใช้คาร์บอน 14 เพื่อกำหนดอายุของฟอสซิลของสัตว์และพืช หรือวัตถุใดๆ ที่เป็นผลพลอยได้จากสิ่งเหล่านี้ เช่น ชิ้นไม้หรือผ้า
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
เทคนิคการหาคู่ของคาร์บอน-14 ใช้เพื่อกำหนดอายุของฟอสซิลดังที่แสดงด้านบน
สำหรับสิ่งนี้ ช่วงครึ่งชีวิตหรือช่วงกึ่งสลายตัว ของคาร์บอน 14 ซึ่งเป็นเวลาที่นิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีครึ่งหนึ่งของมันสลายตัว นั่นคือเวลาที่ใช้สำหรับตัวอย่างของวัสดุกัมมันตภาพรังสีจะลดลงครึ่งหนึ่ง ครึ่งชีวิตของคาร์บอน 14 อยู่ที่ประมาณ 5730 ปี:
เส้นโค้งการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีคาร์บอน 14
ดังนั้น ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อดูวิธีกำหนดอายุของฟอสซิล สมมติว่ามีการค้นพบฟอสซิลของสัตว์และหลังจากการวิเคราะห์พบว่ามีปริมาณคาร์บอน-14 อยู่ที่ 1.25 ppb ดังนั้นจึงมีปริมาณคาร์บอน 12.5% ที่พบในสิ่งมีชีวิต ซึ่งหมายความว่าสัตว์ที่เป็นปัญหาได้เสียชีวิตและตั้งแต่นั้นมาคาร์บอน 14 ได้ครบครึ่งชีวิตสามชีวิตซึ่งรวมเป็น17 190 ปีนั่นคือยุคของฟอสซิล!
เทคนิคการออกเดทคาร์บอน-14 สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยกับวัตถุที่มีอายุระหว่าง 100 ถึง 40,000 ปีเท่านั้น กรณีออกเดทวัตถุอายุประมาณ 100 ปี ปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมาจะมี ลดลงน้อยมาก และในกรณีของวัตถุที่มีอายุมากกว่า 40,000 ปี รังสีที่ปล่อยออกมานั้นจะมีการปฏิบัติจริง เท่ากับศูนย์
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "คาร์บอน 14 คืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.
