Задание 16
В результате какого процесса растения получают радиоактивный углерод?
Применение радиоактивного углерода в археологии
Интересное применение для определения возраста древних предметов органического происхождения (дерева, древесного угля, тканей и т. д.) получил метод радиоактивного углерода.
В растениях всегда имеется бета-радиоактивный изотоп углерода * * * * * * * * * * * * * 14С с периодом полураспада Т = 5700 лет. Изотоп 14С постоянно образуется в стратосфере Земли в результате бомбардировки атомов азота нейтронами (см. рисунок). В свою очередь, нейтроны возникают за счёт ядерных реакций, вызванных быстрыми частицами, которые поступают в атмосферу из космоса (космическими лучами). Соединяясь с кислородом, углерод 14С образует углекислый газ, поглощаемый растениями, а через них и животными. Один грамм углерода из образцов молодого леса испускает около 15 бета-частиц в секунду.
Пока организм находится в состоянии обмена веществ с окружающей его средой (например, дерево получает углерод в виде углекислого газа из атмосферы в результате фотосинтеза), содержание
14С в нём остаётся постоянным и находится в равновесии с концентрацией данного изотопа в атмосфере. Когда организм отмирает, обмен углеродом с внешней средой прекращается; содержание радиоактивного изотопа начинает уменьшаться, так как уже нет притока «свежего» 14С извне.
По процентному содержанию радиоактивного углерода в органических остатках можно определить их возраст, если он лежит в пределах от 1000 до 50 000 и даже до 100 000 лет.
Радиоуглеродный метод позволяет определить возраст целого ряда объектов, которые можно условно разделить на следующие группы: геологические — карбонатные осадки океанов и пресноводных водоёмов; биологические — древесина, семена, останки животных и человека; антропогенные — керамика, пригоревшие остатки пищи, ткани, папирус, пергамент и бумага.