Carbon-14

Bach khoa toan th? m? Wikipedia
Carbon-14,  14 C
Thong tin chung
Ky hi?u 14 C
Ten carbon-14, 14C, C-14,
Cacbon phong x?
Proton ( Z ) 6
Neutron ( N ) 8
Nuclide data
đ? phong phu t? nhien 1 ph?n nghin t?
Chu k? ban ra ( t 1/2 ) 5.730
Kh?i l??ng đ?ng v? 14.003241 Da
Spin 0+
C? ch? phan ra
C? ch? phan ra N?ng l??ng phan ra ( MeV )
Beta 0.156476 [1]
Isotopes of carbon
Complete table of nuclides

Carbon-14 , 14 C , hay carbon phong x? , la m?t trong cac đ?ng v? phong x? c?a nguyen t? carbon v?i h?t nhan ch?a 6 proton va 8 neutron . S? co m?t c?a no trong v?t ch?t h?u c? la c? s? cho ph??ng phap đ?nh tu?i b?ng đ?ng v? carbon do nha hoa ly Willard Libby va c?ng s? (1949) s? d?ng nh?m xac đ?nh tu?i c?a cac m?u kh?o c? h?c va đ?a ch?t k? đ? t? .

Carbon-14 do cac nha v?t ly va hoa h?c Martin Kamen va Sam Ruben phat hi?n vao ngay 27 thang 2 n?m 1940 t?i Phong thi nghi?m Phong x? đ?i h?c California ? Berkeley , m?c du s? t?n t?i c?a no đa đ??c Franz Kurie d? đoan t? n?m 1934. [2]

Co ba lo?i đ?ng v? c?a carbon xu?t hi?n trong t? nhien tren Trai đ?t : 99% la carbon-12 , 1% la carbon-13 , va carbon-14 xu?t hi?n v?i m?t l??ng r?t nh?, chi?m kho?ng m?t ph?n nghin t? (0,0000000001%) c?a carbon trong khi quy?n . Chu k? ban ra c?a carbon-14 la 5.730±40 n?m. [3] Carbon-14 phan h?ch thanh nit?-14 thong qua phan ra beta . [4] Ngu?n chinh trong t? nhien c?a carbon-14 tren Trai đ?t la do tia v? tr? b?n pha nit? trong b?u khi quy?n, va do đo cac nha khoa h?c con g?i no la nuclit v? tr? . Tuy v?y, nh?ng v? th? v? khi h?t nhan trong khi quy?n giai đo?n 1955?1980 c?ng đong gop m?t ph?n vao l??ng nay.

Cac đ?ng v? khac nhau c?a carbon co tinh ch?t hoa h?c g?n nh? nhau. đ?c tinh nay đa đ??c ap d?ng trong cac nghien c?u hoa h?c va sinh h?c v?i k? thu?t đanh d?u carbon : ng??i ta s? d?ng nguyen t? carbon-14 nh?m thay th? đ?ng v? carbon khong phong x? nh?m theo doi d?u v?t cac ph?n ?ng hoa h?c va hoa sinh co s? tham gia c?a cac nguyen t? carbon trong b?t k? m?t h?p ch?t h?u c? nao.

Ngu?n g?c va phan ra phong x? [ s?a | s?a ma ngu?n ]

1: S? hinh thanh c?a carbon-14
2: Phan ra c?a carbon-14
3: Ph??ng trinh "can b?ng" cho cac c? th? con s?ng, va m?t can b?ng cho cac sinh v?t đa ch?t, trong đo C-14 phan ra (xem 2).

Carbon-14 sinh ra ? t?ng đ?i l?u va t?ng binh l?u do cac nguyen t? nit? h?p th? cac neutron nhi?t. Khi tia v? tr? đi vao khi quy?n, chung va ch?m v?i nhi?u nguyen t? va x?y ra nhi?u ph?n ?ng h?t nhan v?i m?t trong cac s?n ph?m co neutron nhi?t. Nh?ng neutron ( 1 n) tham gia vao cac ph?n ?ng ch? y?u sau:

1 n + 14 N → 14 C + 1 p

T?c đ? s?n sinh carbon-14 di?n ra m?nh nh?t ? đ? cao 9 t?i 15 km va ? n?i co v? đ? t? l?n, sau đo carbon-14 ngay l?p t?c hoa l?n va phan tan trong toan khi quy?n no ph?n ?ng v?i oxy đ? t?o ra carbon dioxide phong x?. Carbon dioxide hoa tan vao n??c va th?m vao đ?i d??ng .

Carbon-14 sau đo tr?i qua qua trinh phan ra beta ,

Theo t??ng tac y?u , b?ng phat ra m?t electron va m?t ph?n neutrino electron , m?t neutron trong h?t nhan carbon-14 phan ra thanh m?t proton va carbon-14 ( chu k? ban ra 5730 n?m) bi?n thanh đ?ng v? ?n đ?nh (khong phong x?) nit?-14 .

Carbon-14 ? trong sinh quy?n Trai đ?t vao kho?ng 300 megacurie (11  E Bq ), va ph?n l?n chung n?m trong đ?i d??ng. [5]

Cho đ?n 2008, ng??i ta v?n ch?a bi?t t?c đ? s?n sinh carbon-14 la bao nhieu ? trong khi ph?n ?ng s?n sinh co th? nghien c?u b?ng ly thuy?t va mo hinh hoa ho?c d?a tren chu trinh carbon đ? theo doi, nh?ng c? g?ng đo l??ng s?n sinh ra khong phu h?p v?i gia tr? tien đoan c?a nh?ng mo hinh nay. T?c đ? s?n sinh thay đ?i b?i vi s? bi?n đ?i c?a l??ng tia v? tr?, nh? b?t ngu?n t? sieu tan tinh , va do s? bi?n thien c?a t? tr??ng Trai đ?t . Y?u t? t? tr??ng co th? ?nh h??ng l?n đ?n t?c đ? s?n xu?t carbon-14, m?c d?u s? thay đ?i trong chu trinh carbon c?ng gay ?nh h??ng kho kh?n t?i k?t qu? d? đoan. [6]

Nh?ng ngu?n carbon-14 khac [ s?a | s?a ma ngu?n ]

Carbon-14 c?ng đ??c sinh ra t? nh?ng ph?n ?ng h?t nhan khac co s? tham gia c?a neutron, bao g?m 13 C (n,gamma) 14 C va 17 O (n,alpha) 14 C v?i neutron nhi?t, va 15 N (n,d) 14 C va 16 O (n, 3 He) 14 C v?i neutron nhanh. [7]

Nh?ng l?n phong thich v?t ch?t vanh nh?t hoa t? M?t Tr?i c?ng la m?t trong cac nguyen nhan s?n sinh ra carbon-14. Gio M?t Tr?i ch?a nh?ng lu?ng h?t proton n?ng l??ng cao va ch?m vao khi quy?n đa lam t?ng l??ng carbon phong x? ma cac nha đ?a ch?t đa ghi nh?n co s? t?ng n?ng đ? trong vong cay ? th?c v?t trong n?m 774-775 sau Cong nguyen. [8]

đ?nh tu?i b?ng carbon phong x? [ s?a | s?a ma ngu?n ]

Bai chi ti?t: đ?nh tu?i b?ng đ?ng v? cacbon

đ?nh tu?i b?ng carbon phong x? la ph??ng phap đ?nh tu?i b?ng đ?ng v? phong x? s? d?ng ( 14 C) đ? xac đ?nh tu?i c?a v?t li?u hay m?u co ch?a carbon v?i đ? tu?i len t?i 60.000 n?m. K? thu?t nay do nha hoa ly Willard Libby va c?ng s? phat minh n?m 1949 [9] trong khi ong la giao s? t?i đ?i h?c Chicago . Libby ??c l??ng r?ng s? phong x? trao đ?i đ??c c?a carbon-14 la x?p x? 14 h?t nhan 14 C phan h?y tren m?t phut (dpm) tren m?t gam ch?a thu?n tuy carbon, k?t qu? nay v?n con s? d?ng cho đ?n ngay nay va tr? thanh tieu chu?n xac đ?nh carbon phong x? hi?n đ?i . [10] [11] Nh? nghien c?u nay, Libby nh?n Gi?i Nobel Hoa h?c n?m 1960.

M?t trong nh?ng k? thu?t hay ap d?ng la xac đ?nh nien đ?i c?a m?u h?u c? t?n t?i ? cac khu kh?o c? . Th?c v?t c? đ?nh carbon trong khi quy?n trong qua trinh quang h?p do v?y m?c 14 C trong th?c v?t va đ?ng v?t khi chung ch?t x?p x? b?ng m?c 14 C co trong khi quy?n ? th?i đi?m đo. Tuy nhien, l??ng carbon-14 sau đo gi?m đi do qua trinh phan ra, cho phep cac nha kh?o c? xac đ?nh đ??c nien đ?i ma th?c v?t ch?t ho?c th?i đi?m no c? đ?nh carbon l?n cu?i. M?c 14 C ban đ?u dung cho tinh toan co th? ??c l??ng đ??c, ho?c so sanh tr?c ti?p v?i d? li?u đa bi?t theo chu?i th?i gian t? d? li?u đ?m vong-cay ( ph??ng phap xac đ?nh tu?i th? c?a cay ) len t?i 10.000 n?m tr? v? tr??c (s? d?ng cac d? li?u b? sung t? cac cay con s?ng va đa ch?t xung quanh vung đo), ho?c t? cac hang tr?m tich (speleothems), cho phep xac đ?nh nien đ?i t?i 45.000 n?m t? hi?n t?i. K?t qu? tinh toan ho?c (chinh xac h?n) so sanh tr?c ti?p m?c carbon-14 trong m?u kh?o c? v?i m?c carbon-14 c?a vong cay ho?c c?a hang đa tr?m tich đa bi?t tu?i, s? cho bi?t tu?i c?a m?u g? hay x??ng luc th?c - đ?ng v?t ch?t.

Hinh thanh trong cac v? th? h?t nhan [ s?a | s?a ma ngu?n ]

M?c đ? 14 C ? New Zealand [12] va Ao . [13] đ??ng cong c?a New Zealand đ?i di?n cho b?u khi quy?n ban c?u nam, đ??ng cong c?a Ao đ?i di?n cho ban c?u b?c. Cac v? th? h?t nhan trong khi quy?n đa lam t?ng g?p đoi m?t đ? t?p trung c?a 14 C ? ban c?u b?c. [14]

Cac v? th? nghi?m h?t nhan trong b?u khi quy?n do m?t s? qu?c gia th?c hi?n t? 1955 đ?n 1980 (xem danh sach) đa lam t?ng m?t l??ng đang k? carbon-14 trong khi quy?n va h? qu? la c? sinh quy?n; sau khi cac n??c ng?ng cac v? th? nghi?m tren khong, m?c đ? c?a đ?ng v? phong x? nay b?t đ?u gi?m.

M?t hi?u ?ng be l? c?a s? thay đ?i carbon-14 trong khi quy?n đo la no cho phep m?t s? tuy ch?n cho vi?c xac đ?nh n?m sinh c?a m?t ca nhan, c? th? la đo l??ng carbon-14 trong men r?ng , [15] [16] ho?c l??ng carbon-14 t?p trung trong th?u kinh c?a m?t ng??i đo. [17]

S? l??ng [ s?a | s?a ma ngu?n ]

T?ng s? [ s?a | s?a ma ngu?n ]

L??ng carbon-14 trong sinh quy?n Trai đ?t vao kho?ng 300 megacuries (11  E Bq ) v?i đa ph?n trong đ?i d??ng. [5]

S? phan b? c?a carbon-14 nh? sau: [18]

  • Toan c?u: ~8500 PBq
    • Trong khi quy?n: 140 PBq
    • Trong v?t ch?t: can b?ng v?i khi quy?n
  • T? cac v? th? h?t nhan trong khi quy?n (cho t?i 1990): 220 PBq

Trong nhien li?u hoa th?ch [ s?a | s?a ma ngu?n ]

H?u h?t cac hoa ch?t nhan t?o s?n xu?t t? nhien li?u hoa th?ch , nh? d?u m? ho?c than đa , ma trong nh?ng nhien li?u nay l??ng carbon-14 đa gi?m t? lau. Tuy v?y, nh?ng t?ng tr?m tich nay th??ng ch?a m?t l??ng nh? carbon-14 (v?i t? l? bi?n thien l?n, va co t? l? len t?i 1% đ??c tim th?y trong c? th? s?ng, m?t t? l? sanh b?ng v?i m?u v?t cach nay 40.000 n?m). [19] V?i t? l? l?n nh? v?y co th? trong nhien li?u hoa th?ch xu?t hi?n m?t s? vi khu?n. Nh?ng ngu?n b?c x? gay ra ph?n ?ng 14 N(n,p) 14 C, bao g?m s? phan ra tr?c ti?p c?a uranium (m?c d?u t? l? đo đ??c c?a 14 C/U trong qu?ng ch?a uranium [20] cho th?y g?n 1 nguyen t? uranium tren 2 nguyen t? carbon đ? phu h?p v?i t? l? đo đ??c 14 C/ 12 C, đo theo b?c 10 ?15 ), ho?c nh?ng ngu?n ph? khac co s?n ph?m carbon-14. S? xu?t hi?n c?a carbon-14 trong d?u hi?u đ?ng v? c?a m?u ch?a carbon am ch? r?ng no co ch?a nh?ng thanh ph?n co ngu?n g?c t? sinh h?c ho?c s? phan ra c?a v?t li?u phong x? xung quanh m?u v?t. Trong qua trinh kh?o sat nh?m xay d?ng đai quan sat neutrino M?t Tr?i Borexino , d?u nguyen li?u co ch?a it thanh ph?n 14 C. ? b? ph?n Thi nghi?m đ?m Borexino, đa đo đ??c t? l? 14 C/ 12 C la 1,94×10 ?18 ; [21] va nh?ng nguyen nhan lam cho thay đ?i t? l? 14 C trong cac m? d?u, va t? l? nh? 14 C trong m? khi metan đa đ??c th?o lu?n trong Bonvicini [22]

Trong c? th? ng??i [ s?a | s?a ma ngu?n ]

Do m?i ngu?n th?c ?n c?a con ng??i đ?u xu?t phat t? th?c v?t hay đ?ng v?t, l??ng carbon trong c? th? co ch?a carbon-14 s? b?ng v?i m?t đ? c?a no trong khi quy?n. T?c đ? phan ra c?a Kali-40 va Carbon-14 trong c? th? m?t ng??i l?n binh th??ng la đang k? (kho?ng hai, ba nghin phan ra tren giay). [23] Phan ra beta t? carbon phong x? ben ngoai (t? moi tr??ng) đong gop x?p x? 0,01 mSv /n?m (1 mrem/n?m) vao li?u t??ng đ??ng b?c x? ion ?nh h??ng vao m?t ng??i. [24] L??ng t??ng đ??ng nay kha nh? so v?i li?u l??ng c?a Kali-40 (0,39 mSv/n?m) va radon (bi?n đ?i) ma m?t ng??i ph?i ch?u t? moi tr??ng.

Carbon-14 con đ??c dung lam ch?t đanh d?u phong x? trong y h?c. Trong cac th? nghi?m ban đ?u v? n?ng đ? Ure trong h?i th?, ph?c v? cho ch?n đoan Helicobacter pylori , ure đ??c đanh d?u v?i kho?ng 37  kBq (1,0  μCi ) carbon-14 khi đ?a vao b?nh nhan (hay la 37.000 phan ra tren giay). N?u b? nhi?m H. pylori , enzyme xuc tac t? vi khu?n th?y phan ure thanh amonia va carbon dioxide đa đ??c đanh d?u phong x?, va thi?t b? đo phong x? s? phat hi?n đ??c qua h?i th? b?nh nhan. [25] Ki?m nghi?m h?i th? ure 14-C đa đ??c thay th? b?ng ki?m nghi?m ure 13-C v?i ?u đi?m khong c?n t?i tinh phong x? c?a ch?t đanh d?u.

Xem them [ s?a | s?a ma ngu?n ]

Tham kh?o [ s?a | s?a ma ngu?n ]

  1. ^ Waptstra, A.H.; Audi, G. and Thibault, C. “AME atomic mass evaluation 2003” . B?n g?c l?u tr? ngay 23 thang 9 n?m 2008 . Truy c?p ngay 3 thang 6 n?m 2007 . Qu?n ly CS1: nhi?u ten: danh sach tac gi? ( lien k?t )
  2. ^ Kamen, Martin D. (1963). “Early History of Carbon-14: Discovery of this supremely important tracer was expected in the physical sense but not in the chemical sense”. Science . 140 (3567): 584?590. Bibcode : 1963Sci...140..584K . doi : 10.1126/science.140.3567.584 . PMID   17737092 .
  3. ^ Godwin, H (1962). “Half-life of radiocarbon”. Nature . 195 (4845): 984. Bibcode : 1962Natur.195..984G . doi : 10.1038/195984a0 .
  4. ^ “What is carbon dating?” . National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility. B?n g?c l?u tr? ngay 5 thang 7 n?m 2007 . Truy c?p ngay 11 thang 6 n?m 2007 .
  5. ^ a b “Human Health Fact Sheet ? Carbon 14” (PDF) . Argonne National Laboratory, EVS. 2005. B?n g?c (PDF) l?u tr? ngay 27 thang 2 n?m 2008 . Truy c?p ngay 25 thang 3 n?m 2013 .
  6. ^ Ramsey, C. Bronk (2008). “Radiocarbon Dating: Revolutions in Understanding”. Archaeometry . 50 (2): 249?275. doi : 10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x .
  7. ^ Davis W., Jr. (1977) "Carbon-14 production in nuclear reactors" . ORNL/NUREG/TM-12. U.S. Nuclear Regulatory Commission.
  8. ^ Brian C. Thomas (2013). “Terrestrial effects of possible astrophysical sources of an AD 774-775 increase in 14-C production”. Geophysical Research Letters . doi : 10.1002/grl.50222 .
  9. ^ Arnold, J. R. and Libby, W. F. (1949). “Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age,”. Science . 110 (2869): 678?680. Bibcode : 1949Sci...110..678A . doi : 10.1126/science.110.2869.678 . PMID   15407879 . Qu?n ly CS1: nhi?u ten: danh sach tac gi? ( lien k?t )
  10. ^ “Carbon 14:age calculation” . C14dating.com. B?n g?c l?u tr? ngay 10 thang 6 n?m 2007 . Truy c?p ngay 11 thang 6 n?m 2007 .
  11. ^ “Class notes for Isotope Hydrology EESC W 4886: Radiocarbon 14 C” . Martin Stute's homepage at Columbia . Truy c?p ngay 11 thang 6 n?m 2007 .
  12. ^ “Atmospheric δ 14 C record from Wellington” . Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center . Oak Ridge National Laboratory. 1994. B?n g?c l?u tr? ngay 1 thang 2 n?m 2014 . Truy c?p ngay 11 thang 6 n?m 2007 .
  13. ^ Levin, I. (1994). “δ 14 C record from Vermunt” . Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center . B?n g?c l?u tr? ngay 23 thang 9 n?m 2008 . Truy c?p ngay 25 thang 3 n?m 2013 .
  14. ^ “Radiocarbon dating” . University of Utrecht . Truy c?p ngay 19 thang 2 n?m 2008 .
  15. ^ “Radiation in Teeth Can Help Date, ID Bodies, Experts Say” . National Geographic News . ngay 22 thang 9 n?m 2005.
  16. ^ Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J. (ngay 15 thang 9 n?m 2005). “Forensics: age written in teeth by nuclear tests”. Nature . 437 (7057): 333?4. Bibcode : 2005Natur.437..333S . doi : 10.1038/437333a . PMID   16163340 . Qu?n ly CS1: nhi?u ten: danh sach tac gi? ( lien k?t )
  17. ^ Lynnerup, Niels; Kjeldsen, Henrik; Heegaard, Steffen; Jacobsen, Christina; Heinemeier, Jan (2008). “Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover throughout Life” . PLoS ONE . 3 (1): e1529. doi : 10.1371/journal.pone.0001529 . PMC   2211393 . PMID   18231610 .
  18. ^ G.R. Choppin, J.O.Liljenzin, J. Rydberg, "Radiochemistry and Nuclear Chemistry", 3rd edition, Butterworth-Heinemann, 2002. ISBN 978-0-7506-7463-8 .
  19. ^ Lowe, David (1989). “Problems associated with the use of coal as a source of C14-free background material” . Radiocarbon . 31 (2): 117?120.
  20. ^ A.J.T. Jull & Barker, D., Donahue, D. J. (1985). “Carbon-14 Abundances in Uranium Ores and Possible Spontaneous Exotic Emission from U-Series Nuclides”. Meteorics . 20 : 676. Bibcode : 1985Metic..20..676J . Qu?n ly CS1: s? d?ng tham s? tac gi? ( lien k?t )
  21. ^ G. Alimonti (1998). “Measurement of the 14 C abundance in a low-background liquid scintillator”. Physics Letters B . 422 (1?4): 349?358. Bibcode : 1998PhLB..422..349B . doi : 10.1016/S0370-2693(97)01565-7 . Qu?n ly CS1: s? d?ng tham s? tac gi? ( lien k?t )
  22. ^ Bonvicini, G, Harris, N and Paolone, V, "The chemical history of 14 C in deep oilfields", Aug 2003. ( arXiv : hep-ex/0308025 )
  23. ^ THE RADIOACTIVITY OF THE NORMAL ADULT BODY . rerowland.com
  24. ^ NCRP Report No. 93 (1987). Ionizing Radiation Exposure of the Population of the United States . National Council on Radiation Protection and Measurements. ( excerpt )
  25. ^ “Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for C-14 Urea Breath Test” (PDF) . snm.org . ngay 23 thang 6 n?m 2001. B?n g?c (PDF) l?u tr? ngay 26 thang 9 n?m 2007 . Truy c?p ngay 4 thang 7 n?m 2007 .
Nh? h?n:
cacbon-13 		Carbon-14 la m?t
đ?ng v? c?a carbon 		N?ng h?n:
cacbon-15
S?n ph?m phan ra c?a:
bo-14 , nit?-18 		Chu?i phan ra
c?a carbon-14 		Phan ra thanh:
nit?-14
L?y t? “ https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Carbon-14&oldid=71361111 ”