科學家是怎樣通過幾塊簡單的化石來認定這是什么年代的?
一、科學家是怎樣通過幾塊簡單的化石來認定這是什么年代的?
碳-14測年法
自然界中碳元素有三種同位素,即穩定同位素碳-12、碳-13和放射性同位素碳-14,碳-14的半衰期為5730年.
自然界中的碳-14是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產生的。碳-14不僅存在于大氣中,隨著生物體的吸收代謝,經過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中.由于碳-14一面在生成,一面又以一定的速率在衰變,致使碳-14在自然界中(包括一切生物體內)的含量與穩定同位素碳-12的含量的相對比值基本保持不變.
當生物體死亡后,新陳代謝停止,由于碳-14的不斷衰變減少,因此體內碳-14和碳-12含量的相對比值相應不斷減少.通過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定,就可以準確算出生物體死亡(即生存)的年代.例如某一生物體出土化石,經測定含碳量為M克(或碳-12的質量),按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出,生物體活著時,體內碳-14的質量應為m克.但實際測得體內碳-14的質量內只有m克的八分之一,根據半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了,即已死亡了17190年了.
二、介紹一下用C-12同位素計算植物年齡?
c12在大氣當中的含量基本穩定
生命體在生存過程當中會吸收/消耗c12
但是死亡的生命體中c12一段時間會減少一半(700多年好象是的)
把樹木當中c12 的含量和大氣中含量比較一下 1/4的話就是減少2次 就是1400多年 但是這種方法一般測量不超過1萬年
三、怎樣用C14計算年代
一般是根據文物上的碳12來推算的。當有機體活著時,在新陳代謝的過程中,由于不斷地有碳—12和碳—14排出體外和進入體內,體內的碳—12和碳—14的比值保持為10^12:1。而當有機體死亡后,由于新陳代謝的停止,有機體與外界的物質交換也就停止了,碳—14無法得到補充。這樣有機體的碳—14的含量就會不斷地減少,過了5730年,只剩下1/2,過了11460年,只剩下1/4。而有機體的碳—12的含量不會由于時間的變化而變化,這樣化石和遺體中碳—14和碳—12的比值發生變化,時間越久遠,碳—14含量越小。用科學方法測定其中碳—14和碳—12的含量的比值即可推算出古生物生活的年代。 我國文物考古工作者用碳—14法,取得了不少重大科研成就。如應用碳—14法鑒定結果推斷我國早在宋代就開始把煤炭用于冶鐵。1972年初至19744年初,我國考古工作者對長沙馬王堆三座漢墓進行了有計劃的發掘。墓中出土了三千多件珍貴文物和發現了一具保存2100年的女尸。考古學家測定該婦女死亡時的確切年代就采用了碳—14法。一般可從棺木上取下一點點木屑,用實驗手段測定木材中測定同位素碳—14與碳—12的含量之比就可計算出來。 碳—14法可應用于測定幾百年到5萬年以前的有機體的年代。更為古老的樣品含碳—14太少,就不能用此法準確測定了。
四、考古學上常聽過碳-14原子測定文物年代,碳-14原子和碳-12原子在原子結構上 的 。
不同:C12有6個中子,而C14有8個。電子數和結構是相同的。C14原子核結構不穩定,會衰變成N14,放出電子。它的半衰期大約為5730年,因此可以通過它的含量用半衰期算出文物或殘骸的年代(與大氣中的濃度比較)。
原子質量之比為6:7
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