Вуглець 14 - це радіоактивний ізотоп вуглецю, який утворюється в стратосфері Землі, коли нейтрони космічних променів бомбардують азот - 14, присутній у цих верхніх шарах атмосфери:
717N + 01n → 614Ç+ 11H
Як видно з наведеного вище символу, його масове число (кількість протонів та нейтронів у ядрі) дорівнює 14.
Врешті-решт він вступає в природний кругообіг вуглецю, реагуючи з киснем у повітрі, утворюючи вуглекислий газ (CO2). Потім цей газ вводять усі рослинні та тваринні істоти. Овочі здійснюють процес фотосинтезу, в якому вони поглинають вуглекислий газ з вуглецем 14. З іншого боку, люди та рослиноїдні тварини харчуються цими рослинами, а також містять вуглець 14. Тим часом м’ясоїдні тварини харчуються рослиноїдними тваринами, і, нарешті, він асимілюється всіма живими істотами всіх трофічних рівнів.
Кількість вуглецю 14, присутнього в атмосфері, є постійним і дорівнює приблизно 14 дпм. g-1, це тому, що швидкість, з якою утворюється цей елемент, є такою ж швидкістю, з якою він розпадається.
Рослинні та тваринні організми поглинають вуглець 14 протягом усього життя, і його концентрація буде збільшується, поки не встановиться згадана вище рівновага, і кількість за масою вуглецю 14 не стане рівною кількості, присутній у атмосфера. Однак коли рослина, людина або тварина гинуть, вуглець більше не поглинається, а просто розпадається.
Маючи це на увазі, вчені використовують вуглець 14 для визначення віку скам’янілостей тварин і рослин або будь-якого предмета, який є побічним продуктом, наприклад, шматок дерева або тканини.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Метод датування вуглецю-14 використовується для визначення віку копалини, як показано вище.
Для цього період напіввиведення або період напіврозпаду вуглецю 14, тобто час, який потрібен половині його радіоактивних ядер, щоб розпастися, тобто час, необхідний для зменшення зразка радіоактивного матеріалу вдвічі. Період напіввиведення вуглецю 14 становить приблизно 5730 років:
Крива радіоактивного розпаду вуглецю 14
Отже, розглянемо приклад, щоб побачити, як визначити вік скам’янілостей. Скажімо, виявлено викопну речовину тварини, і після аналізу виявлено, що вміст вуглецю-14 становить 1,25 ppb. Отже, він має 12,5% вмісту вуглецю, що міститься в живих істотах. Це означає, що тварина, про яку йде мова, померла і з тих пір вуглець 14 пройшов три напівжиття, що в цілому дає17 190 років.Це вік копалин!
Техніку датування вуглецю-14 можна безпечно застосовувати лише до предметів віком від 100 до 40000 років. У разі датування об'єктів віком близько 100 років кількість випромінювання буде випромінюватися зменшується дуже мало, і у випадку з об'єктами віком понад 40 000 років випромінювання буде практично дорівнює нулю.
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Чи хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. "Що таке вуглець 14?"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm. Доступ 28 червня 2021 року.
