Wat is de rol van koolstof-14 voor Datum Bepaling
Carbon bestaat in de natuur in de vorm van de drie belangrijkste isotopen - C12, C13, zowel als die stabiel zijn, en C14, die is instabiel of radioactief. De C12 is 98,89%, C13 - 1,11%, terwijl C14 - vertegenwoordigt slechts 0,00000000010%.
Dit betekent dat een koolstof-14 atoom bestaat in de natuur voor elke 1.000.000.000.000 C12 atomen in levend materiaal.
Sinds 14C is instabiel vervalt het terug naar stikstof N14 waaruit het is ontstaan in de bovenste atmosfeer, en als het verval zendt een zwakke beta-deeltje (b), of elektron, dat een gemiddelde energie van 160keV bezit. Het verval kan worden aangetoond:
14C => 14N + b
Libby, Anderson en Arnold (1949) waren de eersten om het tempo van dit verval te meten. Zij vonden dat na 5568 jaar, de helft van de C14 in het oorspronkelijke monster zal vergaan en na nog eens 5568 jaar, de helft van die resterende materiaal zal vergaan, en zo verder. De halfwaardetijd (t 1 / 2) is de naam gegeven aan deze waarde, die Libby gemeten op 5568 ± 30 jaar. Dit werd bekend als de Libby halfwaardetijd.
Echter, is het gebruik van deze phenonemon beperkt tot 50 tot 60 000 jaar namelijk 10 halfwaardetijden. Na 10 halveringstijden is er een zeer kleine hoeveelheid radioactief koolstof aanwezig in een monster. Dan ongeveer 50 - 60 000 jaar, dan is de limiet van de techniek bereikt, en andere radiometrische technieken moeten worden gebruikt.
De 14C is gevormd in de bovenste atmosfeer door het effect van kosmische straling op stikstof neutronen 14. De reactie is:
14N + n => 14C + p
Waarbij n een neutron en p is een proton.
Het gevormde 14C wordt snel geoxideerd tot 14CO2 en komt in de aarde van planten en dieren Lifeways door middel van fotosynthese en de voedselketen.
Planten en dieren die koolstof in biologische voedselketens te benutten nemen 14C tijdens hun leven. Ze bestaan in evenwicht met de C14-concentratie van de atmosfeer, dat wil zeggen, de nummers van de C14 atomen en niet-radioactieve koolstofatomen blijft ongeveer hetzelfde verloop van tijd. Zodra een plant of dier sterft, zij niet meer de metabole functie van koolstof opname, er is geen meer intaking van radioactieve koolstof, alleen verval.
Door het meten van de C14-concentratie of residuele radioactiviteit van een monster waarvan de leeftijd niet bekend is, is het mogelijk om het verkrijgen van de countrate of het aantal van verval gebeurtenissen per gram koolstof. Door deze te vergelijken met moderne niveaus van de activiteit en het gebruik van de gemeten halfwaardetijd wordt het mogelijk om een datum te berekenen voor de dood van het monster.
Libby en zijn team in eerste instantie getest radiokoolstof methode op monsters uit de prehistorie Egypte. Ze kozen voor monsters die de leeftijd kunnen onafhankelijk worden bepaald. Een monster van acaciahout uit het graf van de Farao Zoser, 3e dynastie, 2700-2600 v.Chr werd verkregen en gedateerd. Libby redeneerde dat aangezien de halfwaardetijd van C14 was 5568 jaar, moeten zij een C14-concentratie van ongeveer 50% dat die werd gevonden in levend hout te verkrijgen. De resultaten die ze kregen, gaven dit het geval was.
De C14-techniek is en blijft te worden toegepast en gebruikt in vele, vele verschillende gebieden waaronder hydrologie, meteorologie, oceanografie, geologie, palaeoklimatologie, archeologie en de biogeneeskunde.
Latere metingen van de Libby halfwaardetijd aangegeven de figuur was ca. 3% te laag en een meer accurate halfwaardetijd was 5730 ± 40 jaar. Dit staat bekend als het Cambridge halfwaardetijd. (Het converteren van een "Libby" leeftijd tot een leeftijd met behulp van het Cambridge halfwaardetijd, moet men vermenigvuldigen met 1,03).
Libby ontving de Nobelprijs voor de Scheikunde in 1960.
Radiokoolstof Labs:
Carbon bestaat in de natuur in de vorm van de drie belangrijkste isotopen - C12, C13, zowel als die stabiel zijn, en C14, die is instabiel of radioactief. De C12 is 98,89%, C13 - 1,11%, terwijl C14 - vertegenwoordigt slechts 0,00000000010%.
Dit betekent dat een koolstof-14 atoom bestaat in de natuur voor elke 1.000.000.000.000 C12 atomen in levend materiaal.
Sinds 14C is instabiel vervalt het terug naar stikstof N14 waaruit het is ontstaan in de bovenste atmosfeer, en als het verval zendt een zwakke beta-deeltje (b), of elektron, dat een gemiddelde energie van 160keV bezit. Het verval kan worden aangetoond:
14C => 14N + b
Libby, Anderson en Arnold (1949) waren de eersten om het tempo van dit verval te meten. Zij vonden dat na 5568 jaar, de helft van de C14 in het oorspronkelijke monster zal vergaan en na nog eens 5568 jaar, de helft van die resterende materiaal zal vergaan, en zo verder. De halfwaardetijd (t 1 / 2) is de naam gegeven aan deze waarde, die Libby gemeten op 5568 ± 30 jaar. Dit werd bekend als de Libby halfwaardetijd.
Echter, is het gebruik van deze phenonemon beperkt tot 50 tot 60 000 jaar namelijk 10 halfwaardetijden. Na 10 halveringstijden is er een zeer kleine hoeveelheid radioactief koolstof aanwezig in een monster. Dan ongeveer 50 - 60 000 jaar, dan is de limiet van de techniek bereikt, en andere radiometrische technieken moeten worden gebruikt.
De 14C is gevormd in de bovenste atmosfeer door het effect van kosmische straling op stikstof neutronen 14. De reactie is:
14N + n => 14C + p
Waarbij n een neutron en p is een proton.
Het gevormde 14C wordt snel geoxideerd tot 14CO2 en komt in de aarde van planten en dieren Lifeways door middel van fotosynthese en de voedselketen.
Planten en dieren die koolstof in biologische voedselketens te benutten nemen 14C tijdens hun leven. Ze bestaan in evenwicht met de C14-concentratie van de atmosfeer, dat wil zeggen, de nummers van de C14 atomen en niet-radioactieve koolstofatomen blijft ongeveer hetzelfde verloop van tijd. Zodra een plant of dier sterft, zij niet meer de metabole functie van koolstof opname, er is geen meer intaking van radioactieve koolstof, alleen verval.
Door het meten van de C14-concentratie of residuele radioactiviteit van een monster waarvan de leeftijd niet bekend is, is het mogelijk om het verkrijgen van de countrate of het aantal van verval gebeurtenissen per gram koolstof. Door deze te vergelijken met moderne niveaus van de activiteit en het gebruik van de gemeten halfwaardetijd wordt het mogelijk om een datum te berekenen voor de dood van het monster.
Libby en zijn team in eerste instantie getest radiokoolstof methode op monsters uit de prehistorie Egypte. Ze kozen voor monsters die de leeftijd kunnen onafhankelijk worden bepaald. Een monster van acaciahout uit het graf van de Farao Zoser, 3e dynastie, 2700-2600 v.Chr werd verkregen en gedateerd. Libby redeneerde dat aangezien de halfwaardetijd van C14 was 5568 jaar, moeten zij een C14-concentratie van ongeveer 50% dat die werd gevonden in levend hout te verkrijgen. De resultaten die ze kregen, gaven dit het geval was.
De C14-techniek is en blijft te worden toegepast en gebruikt in vele, vele verschillende gebieden waaronder hydrologie, meteorologie, oceanografie, geologie, palaeoklimatologie, archeologie en de biogeneeskunde.
Latere metingen van de Libby halfwaardetijd aangegeven de figuur was ca. 3% te laag en een meer accurate halfwaardetijd was 5730 ± 40 jaar. Dit staat bekend als het Cambridge halfwaardetijd. (Het converteren van een "Libby" leeftijd tot een leeftijd met behulp van het Cambridge halfwaardetijd, moet men vermenigvuldigen met 1,03).
Libby ontving de Nobelprijs voor de Scheikunde in 1960.
Radiokoolstof Labs:
No comments:
Post a Comment