Razlika između inačica stranice »Ugljik-14«

Izvor: Hrvatska internetska enciklopedija
Skoči na:orijentacija, traži
(Bot: Automatski unos stranica)
 
m (Bot: Automatska zamjena teksta (-{{cite web +{{Citiranje web))
 
Redak 2: Redak 2:
'''Ugljik-14''' ('''<sup>14</sup>C''')  [[radioaktivnost|radioaktivni]] je [[izotop]] [[ugljik]]a s jezgrom koja sadrži 6 [[proton]]a i 8 [[neutron]]a. Prisutan je u organskim materijalima i osnova je metode [[datiranje ugljikom-14|radiougljičnog datiranja]] u [[arheologija|arheologiji]] i [[geologija|geologiji]] za određivanje starosti organskog uzorka. Ugljik-14 otkrili su 1940. godine Martin Kamen i Sam Ruben u [[Berkeley, Kalifornija|Berkeley]]u u Kaliforniji.<ref>{{cite journal|last=Kamen|first=Martin D.|year=1963|month=|title=Early History of Carbon-14: Discovery of this supremely important tracer was expected in the physical sense but not in the chemical sense|journal=Science|volume=140| issue=3567|pages=584–590|doi=10.1126/science.140.3567.584|url=|accessdate=|pmid=17737092}}</ref>   
'''Ugljik-14''' ('''<sup>14</sup>C''')  [[radioaktivnost|radioaktivni]] je [[izotop]] [[ugljik]]a s jezgrom koja sadrži 6 [[proton]]a i 8 [[neutron]]a. Prisutan je u organskim materijalima i osnova je metode [[datiranje ugljikom-14|radiougljičnog datiranja]] u [[arheologija|arheologiji]] i [[geologija|geologiji]] za određivanje starosti organskog uzorka. Ugljik-14 otkrili su 1940. godine Martin Kamen i Sam Ruben u [[Berkeley, Kalifornija|Berkeley]]u u Kaliforniji.<ref>{{cite journal|last=Kamen|first=Martin D.|year=1963|month=|title=Early History of Carbon-14: Discovery of this supremely important tracer was expected in the physical sense but not in the chemical sense|journal=Science|volume=140| issue=3567|pages=584–590|doi=10.1126/science.140.3567.584|url=|accessdate=|pmid=17737092}}</ref>   


Postoje 3 prirodna izotopa na [[Zemlja|Zemlji]]: ugljik-12 čini 99&nbsp;% svih atoma, ugljik-13 čini 1&nbsp;%, a ugljik-14  prisutan je samo u tragovima (1 na 10<sup>12</sup> dijelova ili 0,0000000001&nbsp;%). [[Vrijeme poluraspada]] ugljika-14 jest 5&nbsp;730 ± 40 godina. Raspada se [[beta raspad|beta raspadom]] u [[dušik]]-14, najčešći dušikov izotop. Aktivnost je oko 14 raspada u minuti po gramu ugljika-14.<ref>{{cite web|url=http://www.nosams.whoi.edu/about/carbon_dating.html|title=What is carbon dating?|publisher=National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility|accessdate=2007-06-11}}</ref>
Postoje 3 prirodna izotopa na [[Zemlja|Zemlji]]: ugljik-12 čini 99&nbsp;% svih atoma, ugljik-13 čini 1&nbsp;%, a ugljik-14  prisutan je samo u tragovima (1 na 10<sup>12</sup> dijelova ili 0,0000000001&nbsp;%). [[Vrijeme poluraspada]] ugljika-14 jest 5&nbsp;730 ± 40 godina. Raspada se [[beta raspad|beta raspadom]] u [[dušik]]-14, najčešći dušikov izotop. Aktivnost je oko 14 raspada u minuti po gramu ugljika-14.<ref>{{Citiranje web|url=http://www.nosams.whoi.edu/about/carbon_dating.html|title=What is carbon dating?|publisher=National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility|accessdate=2007-06-11}}</ref>


[[Relativna atomska masa]] ugljika-14 iznosi otprilike 14,003241. Tri izotopa ugljika ne razlikuju se previše po svojim kemijskim svojstvima.<ref>{{cite web|url=http://www.c14dating.com/agecalc.html|title=Carbon 14:age calculation|publisher=C14dating.com| accessdate=2007-06-11}}</ref>
[[Relativna atomska masa]] ugljika-14 iznosi otprilike 14,003241. Tri izotopa ugljika ne razlikuju se previše po svojim kemijskim svojstvima.<ref>{{Citiranje web|url=http://www.c14dating.com/agecalc.html|title=Carbon 14:age calculation|publisher=C14dating.com| accessdate=2007-06-11}}</ref>


==Porijeklo i radioaktivno raspadanje==
==Porijeklo i radioaktivno raspadanje==
Redak 15: Redak 15:
:<math>\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e</math>
:<math>\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e</math>


Stvara se stabilni atom dušika-14, elektron i anti[[neutrino]]. Zalihe ugljika-14 u Zemljinoj biosferi procjenjuju se na 300 milijuna [[kiri]]ja, od čega je najviše u [[ocean]]ima.<ref>{{cite web| title=Human Health Fact Sheet - Carbon 14 | publisher=Argonne National Laboratory, EVS | month=August | year=2005 | url=http://www.ead.anl.gov/pub/doc/carbon14.pdf}}</ref>
Stvara se stabilni atom dušika-14, elektron i anti[[neutrino]]. Zalihe ugljika-14 u Zemljinoj biosferi procjenjuju se na 300 milijuna [[kiri]]ja, od čega je najviše u [[ocean]]ima.<ref>{{Citiranje web| title=Human Health Fact Sheet - Carbon 14 | publisher=Argonne National Laboratory, EVS | month=August | year=2005 | url=http://www.ead.anl.gov/pub/doc/carbon14.pdf}}</ref>


== Datiranje ugljikom-14 ==
== Datiranje ugljikom-14 ==
[[Datoteka:Radiocarbon bomb spike.svg|thumb|300px|right|Količina atmosferskog ugljika-14 u [[Novi Zeland|Novom Zelandu]]<ref>{{cite journal| url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|title=Atmospheric δ<sup>14</sup>C record from Wellington|accessdate=2007-06-11| journal=Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center | year=1994 | publisher=Oak Ridge National Laboratory}}</ref> i [[Austrija|Austriji]].<ref>{{cite journal | url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html| author= Levin, I., et al. | title=δ<sup>14</sup>C record from Vermunt | journal = Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center | year=1994}}</ref> Atmosferske nuklearne eksplozije skoro su udvostručile količinu ugljika-14 na sjevernoj polutki.<ref>{{cite web | url=http://www1.phys.uu.nl/ams/Radiocarbon.htm | publisher=University of Utrecht | title= Radiocarbon dating | accessdate=2008-02-19}}</ref>]]
[[Datoteka:Radiocarbon bomb spike.svg|thumb|300px|right|Količina atmosferskog ugljika-14 u [[Novi Zeland|Novom Zelandu]]<ref>{{cite journal| url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|title=Atmospheric δ<sup>14</sup>C record from Wellington|accessdate=2007-06-11| journal=Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center | year=1994 | publisher=Oak Ridge National Laboratory}}</ref> i [[Austrija|Austriji]].<ref>{{cite journal | url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html| author= Levin, I., et al. | title=δ<sup>14</sup>C record from Vermunt | journal = Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center | year=1994}}</ref> Atmosferske nuklearne eksplozije skoro su udvostručile količinu ugljika-14 na sjevernoj polutki.<ref>{{Citiranje web | url=http://www1.phys.uu.nl/ams/Radiocarbon.htm | publisher=University of Utrecht | title= Radiocarbon dating | accessdate=2008-02-19}}</ref>]]
Datiranje ugljikom-14 metoda je koja koristi prirodni izotop ugljika-14 da otkrije starost materijala (starosti do 60 000 godina) koji sadrži ugljikove spojeve. Tu je metodu razvio [[Willard Libby]] 1949. godine kao profesor na Sveučilištu u [[Chicago, Illinois|Chicagu]].<ref>{{cite journal | author =Arnold, J. R. and Libby, W. F. | year=1949| title= Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age, | journal=Science | volume=110 | pages=678–680 | pmid=15407879  | doi=10.1126/science.110.2869.678 | issue =2869}}</ref> Za to je dobio [[Nobelova nagrada za kemiju|Nobelovu nagradu za kemiju]] 1960. godine.  
Datiranje ugljikom-14 metoda je koja koristi prirodni izotop ugljika-14 da otkrije starost materijala (starosti do 60 000 godina) koji sadrži ugljikove spojeve. Tu je metodu razvio [[Willard Libby]] 1949. godine kao profesor na Sveučilištu u [[Chicago, Illinois|Chicagu]].<ref>{{cite journal | author =Arnold, J. R. and Libby, W. F. | year=1949| title= Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age, | journal=Science | volume=110 | pages=678–680 | pmid=15407879  | doi=10.1126/science.110.2869.678 | issue =2869}}</ref> Za to je dobio [[Nobelova nagrada za kemiju|Nobelovu nagradu za kemiju]] 1960. godine.  



Trenutačna izmjena od 10:43, 8. prosinca 2021.

Akceleratorski maseni spektrometar u Lawrence Livermore National Laboratory

Ugljik-14 (14C) radioaktivni je izotop ugljika s jezgrom koja sadrži 6 protona i 8 neutrona. Prisutan je u organskim materijalima i osnova je metode radiougljičnog datiranja u arheologiji i geologiji za određivanje starosti organskog uzorka. Ugljik-14 otkrili su 1940. godine Martin Kamen i Sam Ruben u Berkeleyu u Kaliforniji.[1]

Postoje 3 prirodna izotopa na Zemlji: ugljik-12 čini 99 % svih atoma, ugljik-13 čini 1 %, a ugljik-14 prisutan je samo u tragovima (1 na 1012 dijelova ili 0,0000000001 %). Vrijeme poluraspada ugljika-14 jest 5 730 ± 40 godina. Raspada se beta raspadom u dušik-14, najčešći dušikov izotop. Aktivnost je oko 14 raspada u minuti po gramu ugljika-14.[2]

Relativna atomska masa ugljika-14 iznosi otprilike 14,003241. Tri izotopa ugljika ne razlikuju se previše po svojim kemijskim svojstvima.[3]

Porijeklo i radioaktivno raspadanje

Ugljik-14 stvara se u gornjim slojevima troposfere i u stratosferi, na visinama od 9 do 15 km iznad površine Zemlje. Kada kozmičke zrake uđu u atmosferu, one među ostalim stvaraju i neutrone, koji reagiraju s dušikom:

1n + 14N → 14C + 1p

Jer je bliže magnetnim polovima Zemlje više kozmičkih zraka, više se ugljika-14 stvara bliže polovima. Ugljik-14 brzo reagira s kisikom iz zraka i stvara ugljični dioksid, koji se miješa u atmosferi, a jedan se dio topi u vodi i završava u oceanima, nakon toga, ugljiku-14 događa se beta raspad:

[math]\displaystyle{ \mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e }[/math]

Stvara se stabilni atom dušika-14, elektron i antineutrino. Zalihe ugljika-14 u Zemljinoj biosferi procjenjuju se na 300 milijuna kirija, od čega je najviše u oceanima.[4]

Datiranje ugljikom-14

Količina atmosferskog ugljika-14 u Novom Zelandu[5] i Austriji.[6] Atmosferske nuklearne eksplozije skoro su udvostručile količinu ugljika-14 na sjevernoj polutki.[7]

Datiranje ugljikom-14 metoda je koja koristi prirodni izotop ugljika-14 da otkrije starost materijala (starosti do 60 000 godina) koji sadrži ugljikove spojeve. Tu je metodu razvio Willard Libby 1949. godine kao profesor na Sveučilištu u Chicagu.[8] Za to je dobio Nobelovu nagradu za kemiju 1960. godine.

Biljke asimiliraju 14C putem fotosinteze, a životinje se hrane biljkama. Na taj način sva živa bića zadržavaju istu koncentraciju 14C tijekom cijelog života. 14CO2 otapa se u oceanima i nalazi se u planktonu, koraljima i školjkama. Nakon smrti organizma prestaje nadoknađivanje 14C i njegova se koncentracija počinje smanjivati.

Mjerenje aktivnosti 14C zahtijeva vrlo osjetljive tehnike: koriste se plinski proporcionalni brojači (starost do 40 000 godina), tekućinski scintilacijski brojači (starost do 50 000 godina) ili akceleratorska masena spektroskopija (nešto više od 60 000 godina). Najmanja količina uzorka potrebna za prve dvije metode nekoliko je grama, dok mjerenje akceleratorskom masenom spektroskopijom zahtijeva samo nekoliko miligrama.

Stvaranje ugljika-14 u nuklearnim eksplozijama

Nadzemni testovi nuklearnih bomba od 1955. do 1980. godine znatno su povećali količinu ugljika-14 u atmosferi i zbog toga u cijeloj biosferi. Otada se količina ugljika-14 smanjuje.

Zbog tih promjena moguće je odrediti nečiju godinu rođenja prema količini ugljika-14 u zubnoj caklini[9][10] ili u leći oka.[11]

Izvori

  1. 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. doi:10.1126/science.140.3567.584. PMID 17737092 
  2. {{
    1. if:
    ||
    Morate navesti naslov = i url = dok rabite {{[[Predložak:Citiranje web},
    |Citiranje web},

]]}},

  • {{
    1. if:
    ||
    Morate navesti naslov = i url = dok rabite {{[[Predložak:Citiranje web},
    |Citiranje web},
  • ]]}},

  • {{
    1. if:
    ||
    Morate navesti naslov = i url = dok rabite {{[[Predložak:Citiranje web},
    |Citiranje web},

    ]]}},

  • "Atmospheric δ14C record from Wellington". Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center (Oak Ridge National Laboratory). 1994. http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html Pristupljeno 11. lipnja 2007. 
  • Levin, I., et al. (1994). 14C record from Vermunt". Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html 
  • {{
    1. if:
    ||
    Morate navesti naslov = i url = dok rabite {{[[Predložak:Citiranje web},
    |Citiranje web},

    ]]}},

  • Arnold, J. R. and Libby, W. F. (1949). "Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age,". Science 110 (2869): 678–680. doi:10.1126/science.110.2869.678. PMID 15407879 
  • "Radiation in Teeth Can Help Date, ID Bodies, Experts Say". National Geographic News. 22. rujna 2005.. http://news.nationalgeographic.com/news/2005/09/0922_050922_nuke_body.html 
  • Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J. (15. rujna 2005.). "Forensics: age written in teeth by nuclear tests". Nature 437 (7057): 333–4. doi:10.1038/437333a. PMID 16163340 
  • http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0001529 Niels Lynnerup, et al., Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover throughout Life, Public Library of Science
  • Vanjske poveznice