如何用C14測年代(公式是怎樣的)
一、如何用C14測年代(公式是怎樣的)
碳-14年代測定法
科學家發(fā)現(xiàn),一棵對、一片草葉、一只蜜蜂以及人體中的一點肝臟、一片指甲,在6*10的12次方個碳原子中一定有一個是碳-14原子。這種原子每分鐘能放出16個β粒子,自己則轉(zhuǎn)變成碳的其他同位素。假如生物(植物或動物)活著,碳-14原子則衰變多少就能補充多少,總保持一定的數(shù)量。
假如有人砍倒了一棵樹,這棵樹互枯了,就不會再補充不斷減少的碳-14了。可是,原來的碳-14原子還在繼續(xù)衰變。要知道,從活樹上碳-14原子每分鐘放射16個β粒子,逐漸地“衰變”,到只能每分鐘放射8個β粒子,經(jīng)歷這樣一個“半衰期”,需要5730年。因此,幾千年后人們發(fā)現(xiàn)了這棵被砍倒的樹,鋸下一塊木頭,將它加熱變成炭,從中取出1克,用放射性探測器測出它每分鐘能放射β粒子個數(shù),經(jīng)過計算,就會確知這棵樹究竟是什么時候被砍倒的。
如果測算出一克“碳渣”中放射出的β粒子為q個,已知一克碳中含有5*10的22次方個碳原子,那么“新鮮”的“碳渣”中就應該有8.36*10的9次方個碳-14原子,每分鐘放射出的β粒子為1.34*10的11次方個(設(shè)該常數(shù)為Q)。那么,由于每5730年碳-14就會減少一半,放射出的β粒子也會減少一半,N個這樣的周期后,每分鐘放射出的就只有q=Q*(1/2)^N個了
所以N=以1/2為底的q/Q的對數(shù)
N乘以5730,就得到了這個“碳渣”存在了多久……
二、“碳14測年”是什么?
碳14是由宇宙射線轟擊大氣圈外層得氮原子而形成的,
碳14形成了以后被氧化形成二氧化碳,進入大氣圈,水圈,生物圈等等圈層。
碳14的半衰期為5730年,也就是說經(jīng)過5730年后原來碳14的含量只剩下一半了,再過5730年后就只剩一半的一半,雖然碳14不斷地在衰減,但是新的碳14也在大氣圈外層源源不斷地產(chǎn)生,基本上可以“收支平衡”,使得大氣圈內(nèi)地碳14總體含量保持不變13.56dpm/g carbon。大家可以想象一下,植物通過光和作用吸收二氧化碳,動物吃植物,還要呼吸。所以每個活著地生命體內(nèi)的碳元素總在與外界進行交換,從而也保持了空氣中基本的水平。一旦生命體死去了以后,它再也無法吸收新的碳14,而體內(nèi)的碳14又在衰減。前面我們講過放射性元素的衰變是時間的函數(shù),碳14也不例外。不論刮風還是下雨,經(jīng)過5730年后一半的碳14就會衰變?yōu)榈⑨尫懦靓铝W樱ㄒ粋€電子)。所以我們就可以根據(jù)死亡生命體內(nèi)碳14的含量得出其死亡的年齡。
經(jīng)過5個半衰期之后,也就是不到三萬年,碳14就會衰減到一半的一半的一半的一半的一半,呵呵,大概只有原來的1%了,再往后碳就變成死碳了,也就是說很難找到碳14的蹤跡。因此碳十四測年的范圍就很窄了只有大概五萬年而已。
三、哪位高手可以告訴我碳14為什么可以檢測年代?跪求!
.碳—14年代測定法,就是根據(jù)碳—14衰變的程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法。這一原理通常用來測定古生物化石的年代。 在活著的有機物體內(nèi),有一部分碳元素為穩(wěn)定同位素碳—12,還有一小部分是放射性同位素碳—14。生物活著時通過呼吸來補充碳—14,而當某種植物或動物死亡后,其體內(nèi)的碳—14就開始衰變,但穩(wěn)定同位素碳—12的含量不會變。 在已知碳—14衰變速度的前提下,可以通過測量樣品中的碳—14衰變的程度來計算出樣品的年代。碳—14的半衰期為5730年,因此,可以用來測定距今6萬年左右的化石。而對于年代更為久遠的化石則無能為力。
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