Карбон 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+ 11Х
Як показує його символ вище, його масове число (кількість протонів і нейтронів в ядрі) дорівнює 14.
В кінцевому підсумку він вступає в природний кругообіг вуглецю, оскільки реагує з киснем повітря, утворюючи вуглекислий газ (CO2). Цей газ потім включається всіма рослинними і тваринними істотами. Овочі здійснюють процес фотосинтезу, під час якого вони поглинають вуглекислий газ з вуглецем 14. Люди та травоїдні тварини, з іншого боку, харчуються цими рослинами, а також містять вуглець 14. Тим часом м’ясоїдні тварини харчуються травоїдними тваринами і, нарешті, засвоюються всіма живими істотами всіх трофічних рівнів.
Кількість вуглецю 14, присутнього в атмосфері, є постійною і дорівнює приблизно 14 dpm. g-1, це тому, що швидкість, з якою утворюється цей елемент, така ж швидкість, з якою він розпадається.
Рослинні і тваринні організми поглинають вуглець 14 протягом усього свого життя, і його концентрація буде відбуватися збільшується до тих пір, поки не буде встановлено рівновагу, згадану вище, і кількість вуглецю 14 за масою не стане рівною тій, яка є в 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 об’єкта, який є побічним продуктом такого, наприклад, шматка дерева або тканини.
Методика датування вуглець-14 використовується для визначення віку скам’янілості, як показано вище.
Для цього в період напіврозпаду або період напіврозпаду вуглецю 14, тобто час, необхідний для розпаду половини його радіоактивних ядер, тобто час, необхідний для зменшення зразка радіоактивного матеріалу вдвічі. Період напіврозпаду вуглецю 14 становить приблизно 5730 років:
Крива радіоактивного розпаду вуглецю 14
Отже, розглянемо приклад, щоб побачити, як визначити вік скам’янілостей. Скажімо, знайдено скам’янілість тварини, і після аналізу виявлено, що вміст вуглецю-14 становить 1,25 ppb. Таким чином, він має 12,5% вмісту вуглецю в живих істотах. Це означає, що тварина, про яку йдеться, померла, і з тих пір вуглець 14 пройшов три періоди напіврозпаду, що дає в цілому17 190 років.Це вік скам’янілостей!
Методика датування вуглець-14 може безпечно застосовуватися лише до об’єктів віком від 100 до 40 000 років. У разі датування об'єктів близько 100 років, кількість випромінюваного випромінювання буде мати зменшується дуже мало, і у випадку об'єктів віком понад 40 000 років випромінювання, що випромінюється, буде практично дорівнює нулю.
Автор: Дженніфер Фогаса
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono-14.htm
