碳14是碳元素的一种具放射性的同位素,它是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。碳14原子核由6个质子和8个中子组成。其半衰期约为5,73040年,衰变方式为衰变,碳14原子转变为氮14原子。
1940年,美国科学家马丁卡门(MartinKamen)与同事山姆鲁宾(SamRuben)在美国劳伦斯伯克利国家实验室发现碳14,而后时任芝加哥大学教授、加州大学伯克利分校化学博士威拉得利比(WillardLibby)应用碳14发明了碳14年代测定法并获得1960年诺贝尔化学奖。由于在有机材料中含有碳14,因此根据它可以确定考古学、地质学和水文地质学样本的大致年代,其最大测算不超过6万年(而且没有参照的情况下误差较大)。
碳14是自然界中碳元素有三种同位素,即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C。14C的半衰期为5730年,14C的应用主要有两个方面:一是在考古学中测定生物死亡年代,即放射性测定年代法的一种,其他常用的还有钾氩法测定,钾氩法测定,热释光测定等;二是以14C标记化合物为示踪剂,探索化学和生命科学中的微观运动。在地球上有99的碳以碳12的形式存在,有大约1的碳以碳13的形式存在,只有兆分之一(0。0000000001)是碳14,存在于大气中,由大气中氮与宇宙射线作用生成,其丰度基本保持不变,是生物圈中碳14的来源。
发展简史
由于其半衰期达5,730年,且碳是有机物的元素之一,我们可以根据死亡生物体的体内残余碳14成分来推断它的存在年龄。生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳14含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳14开始减少。由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定,人们可透过测量一件古物的碳14含量,来估计它的大概年龄。这种方法称之为放射性碳定年法。
这个方法估...
(全文)