1950'lerde W.F. Libby ve diğerleri (Chicago Üniversitesi), karbon-14'ün bozulma oranına dayanarak organik malzeme yaşını tahmin etmek için bir yöntem geliştirdi. Karbon-14 tarihleme, birkaç yüz yaşından 50.000 yaşına kadar olan nesnelerde kullanılabilir.
Karbon-14 Nedir?
Karbon-14, kozmik radyasyondan gelen nötronlar ile reaksiyona girdiğinde atmosferde üretilir. azot atomları:
147N + 10n → 146C + 11'H
Serbest karbon, Karbon-14 Bu reaksiyonda üretilen, reaksiyona girebilir karbon dioksit, havanın bir bileşeni. Atmosferik karbon dioksit, CO2, her 10 karbon atomunda bir kararlı karbon konsantrasyonuna sahiptir.12 karbon-12 atomları. Bitki yiyen canlı bitkiler ve hayvanlar (insanlar gibi) karbondioksit alır ve aynı 14Cı /12Atmosfer olarak C oranı.
Bununla birlikte, bir bitki veya hayvan öldüğünde, karbonu yiyecek veya hava olarak almayı bırakır. radyoaktif bozunma halihazırda mevcut olan karbonun oranı, 14Cı /12C. Oranın ne kadar düşürüldüğünü ölçerek, bitki veya hayvanın yaşamından bu yana ne kadar zaman geçtiğini tahmin etmek mümkündür. Karbon-14'ün çürümesi:
146C → 147N + 0-1e (yarılanma ömrü 5720 yıldır)
Örnek Problem
Ölü Deniz Parşömenlerinden alınan bir kağıt parçasının 14Cı /12Bugün yaşayan bitkilerde bulunan 0.795 kat C oranı. Kaydırma yaşını tahmin edin.
Çözüm
yarım hayat karbon-14'ün 5720 yıl olduğu bilinmektedir. Radyoaktif bozunma birinci dereceden bir işlemdir, yani reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler:
günlük10 X0/ X = kt / 2,30
nerede X0 sıfır zamanında radyoaktif madde miktarıdır, X, t zamanından sonra kalan miktardır ve k, bozulmaya uğrayan izotopun bir özelliği olan birinci dereceden sabittir. Bozunma oranları genellikle birinci derece oran sabiti yerine yarılanma ömürleri ile ifade edilir.
k = 0.693 / t1/2
yani bu sorun için:
k = 0.693 / 5720 yıl = 1.21 x 10-4/year
log X0 / X = [(1,21 x 10-4/ yıl] x t] / 2,30
X = 0,795 X0, giriş X0 / X = günlük 1.000 / 0.795 = günlük 1.26 = 0.100
bu nedenle, 0.100 = [(1.21 x 10-4/ yıl) x t] / 2,30
t = 1900 yıl