碳4测定年代的原理,为什么碳4能测定文物年代

碳14测定年代的原理
碳14测定年代的原理:是用碳同位素来鉴定古物的年份,碳14是碳元素的一种具放射性的同位素,其是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生;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 。
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 。
为什么碳4能测定文物年代【碳4测定年代的原理,为什么碳4能测定文物年代】在活着的有机物体内,生物活着时通过呼吸来补充碳14 , 而当某种植物或动物死亡后,其体内的碳14就开始衰变,但稳定同位素碳12的含量不会变 。在已知碳14衰变速度的前提下,可以通过测量样品中的碳14衰变的程度来计算出样品的年代,碳14的半衰期为5730年,因此可以用来测定距今6万年左右的化石 。进行碳14测定的先决条件,需要自然界保持恒定水平的放射性碳元素,使碳14的产生和衰变处于平衡状态的源泉,碳14年代测定法根据碳14衰变的程度来计算出样品的大概年代的一种测量方法 。
碳14年代测定法原理碳14年代测定法是根据碳14衰变程度来计算出,这一原理通常用来测定古生物化石的年代 。又称“碳14年代测定法”或“放射性碳定年法” 。

碳4测定年代的原理,为什么碳4能测定文物年代

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原理:
放射性碳或碳14是碳元素的不稳定和弱放射性的同位素 。稳定同位素是碳12和碳13 。
碳14的衰变需要几千年,正是大自然的这种神奇 , 形成了放射性碳定年的基本原理 , 使碳14分析成为揭示过去的有力工具 。在放射性碳定年过程中 , 首先分析样品中遗留的碳14 。
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主要方法:
有三种主要技术用于测量任何给定样品的碳14含量:气体正比计数、液体闪烁计数(LSC)和加速器质谱[AMS] 。
气体正比计数是一种计算给定样品发射的β粒子的传统放射性定年技术 。
液体闪烁计数是另一种放射性碳定年技术,曾经在20世纪60年代流行 。
加速器质谱[AMS]是一种现代化的放射性碳定年法,被认为是衡量样品的放射性碳含量更为有效的方法 。
碳测试是测什么的碳14测年,又称碳14年代测定法或放射性碳定年法 , 就是根据碳14衰变的程度来计算出样品的大概年代的一种测量方法 。这一原理通常用来测定古生物化石的年代 。碳14测年法由美国芝加哥大学教授、加州大学伯克利分校博士威拉得·利比发明,威拉得·利比因此获得1960年诺贝尔化学奖 。
碳14测年的原理:碳14由于受到宇宙射线中子对碳14原子的作用,不断地形成于大气上层 。它在空气中迅速氧化,形成二氧化碳并进入全球碳循环 。动植物一生中都从二氧化碳中吸收碳14 。当它们死亡后,立即停止与生物圈的碳交换,其碳14含量开始减少,减少的速度由放射性衰变决定 。放射性碳定年本质上是一种用来测量剩余放射能的方法 。通过了解样品中残留的碳14含量,就可以知道有机物死亡的年龄 。但必须指出的是,放射性碳定年结果表明的是有机物死亡的时间,而不是源自该有机物的材料的使用时间 。
为什么碳14可以测定文物年代自然界中存在3种碳的同位素,它们的重量比例是12∶13∶14 , 分别用碳-12、碳-13、碳-14来表示 。前二者是稳定同位素,碳-14则有放射性 。碳-14在大气中存在,在大气高空层中,因宇宙射线中子和大气氮核作用而生成 。它在大气中与氧结合成C4O2分子,与二氧化碳的化学性能是相同的 。因此 , 它与二氧化碳混合一起,参与自然界的碳交换运动 。同时,碳-14因光合作用而被植物吸收 , 并贮存在植物之中 。人和动物需要食用植物,于是也在人体和动物体内存留 。生物在存活期间,它们不断地从大气中获取这种放射性碳 。但是任何一种动物或植物一旦死亡,它就停止吸收 , 而且会使存留体内的这种放射性碳不断减少 。大约经过5730年,它的含量可以衰减一半 。因此,物理学家将5730年称为半衰期 。由此可知 , 只要用仪器测出树木、谷物、人骨、兽骨等生物遗骸中现有的碳-14含量,与它原始的碳-14水平相比,就可以推算出它们在多少年前死亡,进而可以推断与它们共存的遗存(诸如建筑遗址、墓葬或其他遗物)距今已有多少年了 。


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