Question

放射性同位素定年原理

Answer 1

碳以同位素混合物形式存在于大气和所有生命组织中（在组织存活时期混合物的比例为恒定）.碳有两个同位素：碳-12（12C）和碳-13（13C）.除此之外,还有一些微量的不稳定（放射性）同位素：碳-14（14C）.14C的半衰期为5730年,因此它要用很长的时间才可完全消失,当（动物或植物）组织死亡后,由于碳——14要经历衰变,其比例就会降低,于是死亡样品的年龄可以通过测量样品的放射性来确定.碳-14是放射性的,它的形成是由于宇宙射线撞击在地球大气层中氮的随机反应.当宇宙射线进入大气层,它们经过数重转化,包括中子的形成.这些中子会有以下的反应：
n + 14N → 14C + 1H
因为氮在地球大气层中的含量达80%,这个反应是较为普遍的.碳-14主要在30,000-50,000呎高空和较高的纬度形成,但碳-14却平均分布于大气层,并且会与氧进行反应而形成二氧化碳.二氧化碳会穿透海洋溶于水中.由于假设在一段长时间之中,宇宙射线通量（flux）是均等的,故可假设碳-14是均速形成的；因此,在地球大气层和海洋中放射性与非放射性的碳的比例是固定的：约为 1 ppt（part per trillion,1兆分之1：每一摩尔6万亿原子）.
植物进行光合作用吸入大气层中的二氧化碳,然后又被动物进食,故此所有生物都固定地与大自然交流著14C,直至它们的死亡.一旦它们死亡,这个交流就会停止,14C的含量就会透过放射衰变逐步减少.这个衰变可以用来计量一个已死的生物的死亡时间.
简单的说 就是根据碳14的含量及其半衰期来计算