Koja je uloga Carbon 14 za određivanje datuma
Ugljik postoji u prirodi u obliku tri glavna izotopa - C12, C13, obje ako što su stabilne, a C14 koji je nestabilan ili radioaktivni. C12 predstavlja 98,89%, C13 - 1,11%, dok je C14 - predstavlja samo 0,00000000010%.
To znači da je jedan ugljikov atom 14 postoji u prirodi za svaki 1.000.000.000.000 C12 atoma u dnevnom materijalu.
Budući da 14C je nestabilan da propada povratak na dušika N14 od kojeg je formirana u gornjoj atmosferi, a kako se raspada emitira slabe beta čestica (b), ili elektronskim, koji posjeduje prosječna energija 160keV. Raspad može biti prikazan:
14C => 14N + b
Libby, Anderson i Arnold (1949) bili su prvi za mjerenje brzine tog propadanja. Otkrili su da je nakon 5568 godina, pola C14 u izvornom uzorku će imati zapušteni i nakon još 5568 godine, polovica da preostali materijal će se raspadala, i tako dalje. Half-life (t 1 / 2) je naziv za ove vrijednosti koje Libby mjereno na 5568 ± 30 godina. To je postalo poznato kao vrijeme Libby polu-života.
No, korištenje ove phenonemon je ograničen na 50 do 60 000 godina tj. 10 poluživota. Nakon 10 polu-života, ima vrlo male količine radioaktivnog ugljika prisutan u uzorku. Osim oko 50 - 60 000 godina, onda, granica tehnike je postignut, a druga radiometrijskih tehnike moraju se koristiti.
14C je formirana u gornjoj atmosferi kroz djelovanje kozmičkih zraka na dušik 14 neutrona. Reakcija je:
14N + n => 14C + p
Gdje je n neutrona i p je proton.
14C formirana je brzo oksidira u 14CO2 i ulazi u Zemljinu biljnih i životinjskih lifeways putem fotosinteze i hranidbenog lanca.
Biljke i životinje koje koriste ugljik u biološkim foodchains potrajati i do 14C tijekom svojih života. Oni postoje u ravnoteži sa C14 koncentracija u atmosferi, koji je, broj C14 atoma i ne-radioaktivnih atoma ugljika ostaje približno isti tijekom vremena. Čim biljka ili životinja umre, prestaju metaboličke funkcije ugljika dimnjak, nema više intaking radioaktivnog ugljika, samo propadanja.
Mjerenjem koncentracije C14 ili zaostali radioaktivnosti uzorka čija dob nije poznata, moguće je dobiti countrate ili broj raspada događaja po gramu ugljena. Uspoređujući to s modernim razinama aktivnosti i korištenja mjerene poluvijek postaje moguće izračunati datum za smrt uzorak.
Libby i njegov tim testirali početku radiokarbonsko metodom na uzorcima iz pretpovijesnog Egipta. Odlučili su uzorci čija dob bi mogao samostalno odrediti. Uzorku od bagremova drva iz groba pharoah Zoser, 3. dinastije, 2700-2600 prije Krista dobijen je i datirana. Libby je zaključio da od pola života C14 je bio 5568 godine, oni bi trebali dobiti C14 koncentracija od oko 50% što je pronađena u život drvo. Rezultati su dobiveni naznačeno je to bio slučaj.
C14 tehnika je i nastavlja se primijeniti i koristiti u mnogim, mnogim različitim područjima, uključujući hidrološke, atmosferske znanosti, oceanografije, geologije, palaeoclimatology, arheologije i biomedicine.
Kasnije mjerenja Libby polu-života pokazuju da je brojka bila cca. 3% preniska i točnije pola života bio je 5730 ± 40 godina. To je poznato kao Cambridge polu-života. (Za pretvaranje "Libby" dobi do starosti pomoću Cambridge poluvijek, mora se pomnožiti s 1,03).
Libby dobio Nobelovu nagradu za hemiju u 1960.
Radiokarbonsko Labs:
