تاریخچه ی:
سن یابی کربن-14
تفاوت با نگارش: 1
| | !!مقدمه | | !!مقدمه |
| | روش کربن -14 که برای تعیین سن وقایع زمین شناسی نسبتا جدید ، بکارمیرود ؛ که بیشتر یک زمان سنج ((واپاشی هسته ای|واپاشی)) است تا زمانسنج انباشتی برخلاف ایزوتوپهای رادیواکتیو Th,U,K,Rb که از زمان تشکیل این عناصر تا به حال بر جای مانده اند ، کربن -14 بطورمداوم از طریق(( نوترون)) گیری ازت -14 در اتمسفر بالایی تولید می شود. زمین پیوسته بوسیله(( اشعه های کیهانی)) (Cosmic rays) بمباران شده و این اشعه ها هنگام برخورد با مولکولهای اتمسفر تولید ذرات هسته ای می کنند.از بین این ذرات ،نوترونها بر طبق معادله مولکولهای اتمسفر تولید ذرات هسته ای می کنند . از بین ذرات ، نوترونها بر طبق معادله زیر بوسیله نیتروژن(ازت) به اسارت گرفته می شوند: | | روش کربن -14 که برای تعیین سن وقایع زمین شناسی نسبتا جدید ، بکارمیرود ؛ که بیشتر یک زمان سنج ((واپاشی هسته ای|واپاشی)) است تا زمانسنج انباشتی برخلاف ایزوتوپهای رادیواکتیو Th,U,K,Rb که از زمان تشکیل این عناصر تا به حال بر جای مانده اند ، کربن -14 بطورمداوم از طریق(( نوترون)) گیری ازت -14 در اتمسفر بالایی تولید می شود. زمین پیوسته بوسیله(( اشعه های کیهانی)) (Cosmic rays) بمباران شده و این اشعه ها هنگام برخورد با مولکولهای اتمسفر تولید ذرات هسته ای می کنند.از بین این ذرات ،نوترونها بر طبق معادله مولکولهای اتمسفر تولید ذرات هسته ای می کنند . از بین ذرات ، نوترونها بر طبق معادله زیر بوسیله نیتروژن(ازت) به اسارت گرفته می شوند: |
| - | |
+ |
{img src=img/daneshnameh_up/3/34/C14-Cycle.gif}
|
|
|
|
| | !!کربن -14 وچرخه آن | | !!کربن -14 وچرخه آن |
| | ((نیمه عمر))14C رادیواکتیو، 5730 سال است.کربن تولید ده به سرعت با اکسیژن واکنش داده وCo2 رادیواکتیو تولید می کند. CO2 رادیواکتیو تولید شده همراه با CO2 حاوی کربن پایدار ، وارد چرخه فوتوسنتز می شود. CO2 اتمسفری که بطورجزئی رادیواکتیو شده به سرعت وارد هیدروسفر وبیوسفر گردیده وبا آنها تبادلاتی را بسته به نیم عمر 14C انجام می دهد. رادیواکیتویته طبیعی گیاهان، جانوران و بخشهای سخت کربناتی پیکره ی آنها تا وقتی که در اثر فعالیتهای انسانی تغییر نکرده بود ، حدود 15 واپاشی در دقیقه در گرم کربن بود. سوزاندن سوختهای فسیلی باعث افزایش Co2 هوا گردیده و این مقدار طبیعی را حدود 2درصد رقیق کرد. رقیق شدگی 14C بوسیله CO2 اضافی ، از طریق افزایش تولید 14C حاصل از انفجارات هسته ای گرمایی در جهت عکس تغییر کرد. بدین ترتیب که انفجارات آزمایشی بمبهای هسته ای مقدار 14C را بطورموقت به دوبرابر مقدار طبیعی آن افزایش داد. | | ((نیمه عمر))14C رادیواکتیو، 5730 سال است.کربن تولید ده به سرعت با اکسیژن واکنش داده وCo2 رادیواکتیو تولید می کند. CO2 رادیواکتیو تولید شده همراه با CO2 حاوی کربن پایدار ، وارد چرخه فوتوسنتز می شود. CO2 اتمسفری که بطورجزئی رادیواکتیو شده به سرعت وارد هیدروسفر وبیوسفر گردیده وبا آنها تبادلاتی را بسته به نیم عمر 14C انجام می دهد. رادیواکیتویته طبیعی گیاهان، جانوران و بخشهای سخت کربناتی پیکره ی آنها تا وقتی که در اثر فعالیتهای انسانی تغییر نکرده بود ، حدود 15 واپاشی در دقیقه در گرم کربن بود. سوزاندن سوختهای فسیلی باعث افزایش Co2 هوا گردیده و این مقدار طبیعی را حدود 2درصد رقیق کرد. رقیق شدگی 14C بوسیله CO2 اضافی ، از طریق افزایش تولید 14C حاصل از انفجارات هسته ای گرمایی در جهت عکس تغییر کرد. بدین ترتیب که انفجارات آزمایشی بمبهای هسته ای مقدار 14C را بطورموقت به دوبرابر مقدار طبیعی آن افزایش داد. |
| | !!مکانیسم واپاشی و سن یابی 14C | | !!مکانیسم واپاشی و سن یابی 14C |
| | ساعت واپاشی کربن14 هنگامی شروع بکار می کند که قطعه ای چوب یا دیگر مواد آلی در اثر مرگ تبادل با منبع اتمسفری را متوقف سازد. وقتی این واقعه رخ می دهد ، واپاشی14C شروع می شود وبه ما اجازاه می دهد که زمان شروع ساعت را تخمین بزنیم. دقت این سن محاسبه شده از روی روش تجزیه آلودگی وماهیت نمونه تعیین میشود. برای مثال قطعه ای از ساقه ی درخت دارای طیفی از سن های داخلی ، بسته به محل قرار گرفتن نمونه نسبت به مرکزساقه است. سن رادیواکتیورا میتوان از روی معادله زیر محاسبه نمود: | | ساعت واپاشی کربن14 هنگامی شروع بکار می کند که قطعه ای چوب یا دیگر مواد آلی در اثر مرگ تبادل با منبع اتمسفری را متوقف سازد. وقتی این واقعه رخ می دهد ، واپاشی14C شروع می شود وبه ما اجازاه می دهد که زمان شروع ساعت را تخمین بزنیم. دقت این سن محاسبه شده از روی روش تجزیه آلودگی وماهیت نمونه تعیین میشود. برای مثال قطعه ای از ساقه ی درخت دارای طیفی از سن های داخلی ، بسته به محل قرار گرفتن نمونه نسبت به مرکزساقه است. سن رادیواکتیورا میتوان از روی معادله زیر محاسبه نمود: |
| | T= سن رادیوالکتیو | | T= سن رادیوالکتیو |
| | λ= ضریب ثابت واپاشی | | λ= ضریب ثابت واپاشی |
| | Ne= اکتیویته 14C در حال تعادل | | Ne= اکتیویته 14C در حال تعادل |
| | Np= اکتیویته فعلی 14C | | Np= اکتیویته فعلی 14C |
| | اکتیویته را در اغلب موارد از تبدیل نمونه های تمیز کربن به co2 ومحاسبه CO2در شمارش گرها بدست می آید. به طورمعمول سنها را با در نظر گرفتن نیم عمر 5568 سال محاسبه می کنند. | | اکتیویته را در اغلب موارد از تبدیل نمونه های تمیز کربن به co2 ومحاسبه CO2در شمارش گرها بدست می آید. به طورمعمول سنها را با در نظر گرفتن نیم عمر 5568 سال محاسبه می کنند. |
| | این نیم عمردر حدود 3% کمتر از نیمه عمری است که اخیرا تعیین شده است. اگرنمونه بزرگی در دسترس باشد می توان سن یک نمونه50000 ساله راهم تعیین کرد (با خطای +_150سال) | | این نیم عمردر حدود 3% کمتر از نیمه عمری است که اخیرا تعیین شده است. اگرنمونه بزرگی در دسترس باشد می توان سن یک نمونه50000 ساله راهم تعیین کرد (با خطای +_150سال) |
| | !!کاربردهای سن یا برکربن-14 | | !!کاربردهای سن یا برکربن-14 |
| | عوامل آزمایشگاهی ، سن یابی 14C را به حدود 50000 سال محدود می کنند. داده های حاصل از 14C در تفسیر قایع زمین شناسی در ((پلئیستوسن)) و ((هولوسن)) فوق العاده ارزشمند بوده وهمچنین مبنای محکمی را برای تعیین سن نمونه ای باستان شناسی بوجود آورده است. | | عوامل آزمایشگاهی ، سن یابی 14C را به حدود 50000 سال محدود می کنند. داده های حاصل از 14C در تفسیر قایع زمین شناسی در ((پلئیستوسن)) و ((هولوسن)) فوق العاده ارزشمند بوده وهمچنین مبنای محکمی را برای تعیین سن نمونه ای باستان شناسی بوجود آورده است. |
| | !!برخی محدودیتهای سن یابی کربن14 | | !!برخی محدودیتهای سن یابی کربن14 |
| | در تفسیر سن های 14C باید با احتیاط عملکرد زیرا کربن بدون 14C ممکن است مانند حالتی که آبهای عمیق دریا به سطح آورده می شوند یاوقتی سنگ آهک در دریاچه ها حل می شود به برخی از منابع زمین شناسی اضافه شود. مبنای فرضیات درنظر گرفته شده درسن یابی 14C وجود نرخی نسبتا ثابت از تولید 14C است ، درحالی که اندازه گیریهای دقیق حلقه های ساقه درختان نشان می دهد که این مطلب چندان هم صحت ندارد درصورت لزوم ، تصحیحاتی در مورد این تغییرات باید در نظر گرفته شود. | | در تفسیر سن های 14C باید با احتیاط عملکرد زیرا کربن بدون 14C ممکن است مانند حالتی که آبهای عمیق دریا به سطح آورده می شوند یاوقتی سنگ آهک در دریاچه ها حل می شود به برخی از منابع زمین شناسی اضافه شود. مبنای فرضیات درنظر گرفته شده درسن یابی 14C وجود نرخی نسبتا ثابت از تولید 14C است ، درحالی که اندازه گیریهای دقیق حلقه های ساقه درختان نشان می دهد که این مطلب چندان هم صحت ندارد درصورت لزوم ، تصحیحاتی در مورد این تغییرات باید در نظر گرفته شود. |
| | __موضوعات مرتبط با عنوان: __ | | __موضوعات مرتبط با عنوان: __ |
| | *((سن یابی نسبی)) | | *((سن یابی نسبی)) |
| | *((سن یابی مطلق)) | | *((سن یابی مطلق)) |
| | *((زمین شناسی تاریخی)) | | *((زمین شناسی تاریخی)) |
| - | *((فیزیک هسته ای)) |
+ | *((فیزیک هستهای)) |
| | *((چرخه کربن در طبیعت)) | | *((چرخه کربن در طبیعت)) |
