Main menu

Pages

اماهو الكربون 14 ؟ Carbon




اماهو الكربون 14 ؟
في خمسينيات القرن العشرين ابتكر ليبي وآخرون (جامعة شيكاغو) طريقة لتقدير عمر المادة العضوية على أساس معدل انحلال الكربون 14. يمكن استخدام مؤرخ Carbon-14 على أشياء تتراوح من بضع مئات من السنين إلى 50000 سنة.

يتم إنتاج الكربون 14 في الغلاف الجوي عندما تتفاعل النيوترونات من الإشعاع الكوني مع ذرات النيتروجين:



147N + 10n → 146C + 11H

يمكن للكربون الحر ، بما في ذلك الكربون 14 المنتج في هذا التفاعل ، أن يتفاعل لتكوين ثاني أكسيد الكربون ، أحد مكونات الهواء. يحتوي ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي CO2 على تركيز ثابت لحالة واحدة من ذرة الكربون -14 لكل 1012 ذرة من الكربون -12. النباتات الحية والحيوانات التي تأكل النباتات تستحصل على ثاني أكسيد الكربون ولها نفس النسبة 14C/12C مثل الغلاف الجوي.

ومع ذلك ، عندما تموت النباتات أو الحيوانات ، تتوقف عن اخذ الكربون كغذاء أو هواء. يبدأ التحلل الإشعاعي للكربون الموجود بالفعل في تغيير نسبة 14C/12C. من خلال قياس مقدار خفض النسبة ، من الممكن إجراء تقدير لمقدار الوقت المنقضي منذ حياة النبات أو الحيوان. انحلال الكربون 14 هو:



146C → 147N + 0-1e (half-life is 5720 years)

مثال المشكلة
تم العثور على خردة من الورق مأخوذة من مخطوطات البحر الميت لديها نسبة 14C/12C من 0.795 مرة وجدت في نباتات تعيش اليوم.

المحلول

من المعروف أن عمر النصف للكربون 14 هو 5720 عامًا ، ويعتبر التحلل الإشعاعي عملية من الدرجة الأولى ، مما يعني أن التفاعل يستمر وفقًا للمعادلة التالية:



log10 X0/X = kt / 2.30

حيث X0 هي كمية المادة المشعة في الوقت صفر ، X هي الكمية المتبقية بعد الوقت t ، و k هو ثابت معدل الرتبة الأولى ، وهي سمة من سمات النظير الذي يخضع للتشعيع. عادة ما يتم التعبير عن معدلات الاضمحلال من حيث نصف عمرها بدلاً من ثابت معدل الطلب الأول ، حيث



k = 0.693 / t1/2
so for this problem:
k = 0.693 / 5720 years = 1.21 x 10-4/year
log X0 / X = [(1.21 x 10-4/year] x t] / 2.30
X = 0.795 X0, so log X0 / X = log 1.000/0.795 = log 1.26 = 0.100
therefore, 0.100 = [(1.21 x 10-4/year) x t] / 2.30
t = 1900 years

















Comments

contents title