Carbon-14: Diferență între versiuni

← Diferența anterioară Diferența următoare →

Conținut șters Conținut adăugat

Aliniat

Versiunea de la 17 decembrie 2018 15:41

Carbon-14
Informații generale
Nume, simbol	Carbon radioactiv, ¹⁴C
Neutroni	8
Protoni	6
Date ale izotopului
Abundență naturală	1 parte la miliard
Timp de înjumătățire	5.730 ± 40 ani
Masă	14,003241 uam
Spin	0+
Mod de descompunere	Energia descompunerii
Beta	0,156476^[1]

Carbon-14, ¹⁴C, radiocarbonul sau carbonul radioactiv este un izotop radioactiv al carbonului ce conține 6 protoni și 8 neutroni în nucleu atomic. Prezența lui în materiile organice stă la baza datării cu radiocarbon, metodă folosită pentru datare arheologică, geologică și a mostrelor hidro-geologice.

Descoperirea izotopului ¹⁴C a fost raportată de către Martin Kamen și Sam Ruben la 27 februarie 1940, ca rezultat al cercetărilor efectuate în cadrul laboratorului de la Universitatea din California la Berkely. Existența acestuia fusese însă sugerată de către Franz Kurie în 1934.^[2]

Amestecul natural al carbonului conține trei izotopi: 99% ¹²C, 1% ¹³C și urme de ¹⁴C (aproximativ 1 parte per miliard (0,000000001%) în carbonul atmosferic. Masa atomică a carbonului-14 este aproximativ 14,003241 uam. ¹²C și 1% ¹³C sunt izotopi stabili, în timp ce ¹⁴C se transformă în ¹⁴N prin dezintegrare beta cu un (timp de înjumătățire de 5730 ± 40 de ani).^[3] Un gram de carbon conține 1 atom de ¹⁴C într-un total 10¹² atomi de carbon, ^[4] emițând ~0,2 particule beta pe secundă.^[5] Principala sursă de ¹⁴C pe Pământ o reprezintă acțiunea radiației cosmice asupra azotului atmosferic, ceea ce face ca ¹⁴C să fie un radionuclid cosmogen. Cu toate acestea, testele nucleare efectuate în perioada 1955–1980 au contribuit la bilanțul acestui radioizotop.

Izotopii diferiți ai aceluiași element nu diferă seminificativ din punct de vedere chimic. Această proprietate este exploatată în cercetarea chimică și biologică printr-o tehnică denumită marcare radioizotopică cu carbon: atomii ¹⁴C pot înlocui carbonul neradioactiv, pentru a urmări reacții chimice și biochimice în implică atomul de carbon în orice compus organic.

Dezintegrarea radioactivă și detecția

¹⁴C se stabilizează prin dezintegrare β^–:

\mathrm {~_{6}^{14}C} \rightarrow \mathrm {~_{7}^{14}N} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}

Prin emiterea unuielectron și a unui antineutron, ¹⁴C trece în izotopul stabil ¹⁴N (timp de înjumătățire de 5730 ani).^[6]

Particulele beta emise prezintă un maxim energetic de 156 keV, energia lor medie fiind de 49 keV.^[6] Acestea sunt energii relativ scăzute, puterea lor de penetrare fiind estimată la 22 cm în aer și 0,27 cm în țesut. Detectorii Geiger–Müller nu pot detecta cantități scăzute de astfel de particule, aceștia nefiind sensibili la activități inferioare a 100000 Bq (aproximativ 0,05 Ci) și având o eficiență de numărare de circa 3%. Din acest motiv, se preferă utilizarea detectorilor cu scintilatori lichizi, având în vedere faptul că puterea de penetrare a acestor particule în apă e de crica 0,05 cm.^[7]

Datarea cu carbon

Articol principal: Datarea cu carbon.

Datarea cu carbon este o metodă de datare radiometrică care folosește ¹⁴C pentru a determina vârsta materiilor ce conțin carbon cu o vechime de până la 60 de mii de ani. Tehnica a fost dezvoltată de către Willard Libby și colegii săi în 1949^[8] pe vremea când era profesor la Universitatea din Chicago. Libby a estimat ca radioactivitatea ¹⁴C ar fi de aproximativ 14 dezintegrări pe minut (dpm) per gram de carbon pur, valoare încă utilizată în standardele moderne. În 1960 aprimit premiul Nobel pentru chimie pentru dezvoltarea acestei tehnici.

Una din utilizările frecventele ale tehnicii este datarea rămășițelor din siturile arheologice. Plantele fixează carbonul atmosferic pe parcursul procesului de fotosinteză, așa că nivelul de ¹⁴C în plante și animale în momentul în care mor corespunde aproximativ cu nivelul de ¹⁴C din atmosfera acelui timp. Această valoare descrește prin descompunere radioactivă dupămoartea viețuitoarelor, permițând estimarea datei morții sau fixării. Nivelul inițial de ¹⁴C pentru utilizat în calcul poate fi fie estimat, fie comparat direct cu date anuale determinate din analiza (dendrocronologie) inelelor trunchiurilor de copaci (până la 10 mii de ani în urmă), respectiv din depozitele sedimentare din peșteri (până la 45 mii de ani în urmă). Aceste comparații pot fi folosite la estimarea vârstei de formare aproximative a mostrei de lemn sau rest animal.

Origine

Producția în atmosferă

¹⁴C este produs în straturile înalte ale troposferei și în stratosferă prin absorbția neutronilor termici de către atomii de azot. Atunci când radiația cosmică pătrunde în atmosferă, acesta suferă diverse transformări, inclusiv producerea de neutroni. Neutronii participă la următoarea reacție nucleară de tip (n,p):

$\mathrm {~_{7}^{14}N} +{~_{0}^{1}n}\rightarrow \mathrm {~_{6}^{14}C} +{~_{1}^{1}p}$

Producția cea mai ridicată de ¹⁴C are loc între 9 și 15 km altitudine, la latitudini geomagnetice superioare. Diverse modele conduc la valori de 16400,^[9] respectiv 18800^[10] atomi de ¹⁴C per secundă și metru pătrat de suprafață a Pământului, în concordanță cu bugetul total de ¹⁴C.^[11] Dimpotrivă, măsurătorile directe ale ratei de producție nu au condus la rezultate concludente. Acesata variază cu schimbarea fluxului de radiație cosmică din cauza modulării heliosferice (vânt solar și câmp magnetic solar) și cu câmpul magnetic al Pământului. Acesta din urmă induce variații semnificative în rata de producție a ¹⁴C, chiar dacă modificările ciclului carbonului pot combate eficient aceste efecte.^[11]^[12] De asemenea, există perioade de vârf, cu o creștere neobisnuită a ratei de producție a ¹⁴C,^[13] cauzate de evenimente solare ce produs particule cu energii extreme.^[14]^[15] O altă creștere semnificativă (20 ‰) a fost asociată recent (2017) cu evenimentul din 5480 î.H., dar este puțin probabil să fi fost un astfel de eveniment solar.^[16] ¹⁴C mai poate fi produs în atmosferă de către fulgere,^[17]^[18] dar cu o incidență mult inferioară celei datorate radiației cosmice.

Formarea în timpul testelor nucleare

Atmospheric ¹⁴C, New Zealand^[22] and Austria.^[23] The New Zealand curve is representative for the Southern Hemisphere, the Austrian curve is representative for the Northern Hemisphere. Atmospheric nuclear weapon tests almost doubled the concentration of ¹⁴C in the Northern Hemisphere.

Testele nucleare de la sol ce au fost făcute între 1955 și 1963 au crescut dramatic cantitatea de carbon-14 în atmosferă și ulterior în biosferă; după încetarea testelor concentrația izotopului a început să scadă.

Alt efect secundar al schimbării carbonului-14 atmosferic este acela că permite determinarea anului nașterii unui individ: cantitatea de carbon-14 din smalțul dentar este măsurat cu spectrometria acceleratorului de masă și comparată cu înregistrări ale fostelor concentrații de carbon-14 atmosferic. Din moment ce dinții se formează la o anumită vârstă și nu schimbă carbonul după aceea, această metoda permite determinarea vârstei cu aproximație de 1,6 ani. Această metoda funcționează doar pentru indivizii născuți după 1943^[24]^[25] și trebuie știut dacă individul s-a născut în emisfera nordică sau sudică.

O alternativă a metodei de datare se bazează pe formațiunile oculare; proteinele transparente numite cristaline produse în primul an de viață sunt neschimbate după aceea, deci măsurând concentrația de carbon-14 poate aduce informații despre data nașterii individului. Restricția primară este ca persoana să se fi născut după 1950, cristalinul să fi fost extras cât timp persoana trăia sau cel puțin la 3 zile după deces, înainte să se descompună carbonul prea mult și individul să nu fi fost hrănit exclusiv cu animale marine (pești, fructe de mare).^[26]

Apariție

În combustibili fosili

Majoritatea substanțelor chimice produse de om sunt produși derivați din combustibili fosil, cum este petrolul sau cărbunele, în care carbonul-14 este de mult descompus. Totuși, astfel de depozite adesea conțin urme de carbon-14 (variind semnificativ de la 1% găsit în organisme vii până la cantități comparabile cu aparenta vârstă de 40.000 ani în cazul produselor petrolifere cu nivel crescut de carbon-14).^[27] Acest lucru ar putea indica posibile contaminări cu cantități mici de bacterii, surse subterane de radiații (descompunerea uraniului, deși s-au raportat măsurători ale rației de ¹⁴C/U în minereul de uraniu,^[28] care reprezintă 1 atom de U la fiecare 2 atomi de C; sau alte surse secundare necunoscute producătoare de carbon-14.

În corpul uman

Din moment ce toate sursele esențiale ale hranei umane sunt derivate din plante, carbonul cuprins în corpurile umane conțin carbon-14 în aceeași concentrație ca cea din atmosferă. Beta-transformarea din acest carbon radioactiv intern contribuie aprox. cu 0,01 mSv/an echivalența dozei de radiații ionizate a fiecărei persoane.^[29]. Aceasta reprezintă foarte puțin comparativ cu dozele de izotopi de potasiu-40 (0,39 mSv/an) și de radon.

Carbonul-14 se poate folosi în medicină pentru depistarea radioactivității. În varianta inițiala a testului ureei în aerul expirat, un test de diagnosticare pentru Helicobacter pylori, ureea „marcată” cu carbon-14 este dată pacientului. În eventualitatea infectării cu H. pylori, enzimele bacteriene ureaze descompun ureea în amoniac și dioxid de carbon „marcat” radioactiv, care se poate identifica prin numărarea în aerul expirat al pacientului.^[30]

Testul de uree expirată cu carbon-14 a fost înlocuit cu cel cu carbon-13, care nu iradiază.

Note

^ A.H Waptstra, G. Audi, and C. Thibault. „AME atomic mass evaluation 2003”. Accesat în 3 iunie 2007.
^ Kamen, Martin D. (1963). „Early History of Carbon-14: Discovery of this supremely important tracer was expected in the physical sense but not in the chemical sense”. Science. 140 (3567): 584–590. doi:10.1126/science.140.3567.584. PMID 17737092.
^ „What is carbon dating?”. National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility. Accesat în 11 iunie 2007.
^ „Carbon 14:age calculation”. C14dating.com. Accesat în 11 iunie 2007.
^ „Class notes for Isotope Hydrology EESC W 4886: Radiocarbon ¹⁴C”. Martin Stute's homepage at Columbia. Accesat în 11 iunie 2007.
^ ^a ^b Be. „14C Comments on evaluation of decay data” (PDF). www.nucleide.org. LNHB. Arhivat (PDF) din originalul de la 22 noiembrie 2016. Accesat în 22 noiembrie 2016.
^ "Radiation Safety Manual for Laboratory Users, Appendix B: The Characteristics of Common Radioisotopes" Arhivat în 2 octombrie 2013, la Wayback Machine., Princeton University.
^ Arnold, J. R. and Libby, W. F. (1949). „Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age,”. Science. 110 (2869): 678–680. doi:10.1126/science.110.2869.678. PMID 15407879.
^ Kovaltsov, Gennady A.; Mishev, Alexander; Usoskin, Ilya G. (2012). „A new model of cosmogenic production of radiocarbon 14C in the atmosphere”. Earth and Planetary Science Letters. 337–338: 114–120. arXiv:1206.6974 . Bibcode:2012E&PSL.337..114K. doi:10.1016/j.epsl.2012.05.036. ISSN 0012-821X.
^ Poluianov, S. V.; et al. (2016). „Production of cosmogenic isotopes 7Be, 10Be, 14C, 22Na, and 36Cl in the atmosphere: Altitudinal profiles of yield functions”. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 121: 8125–8136. arXiv:1606.05899 . Bibcode:2016JGRD..121.8125P. doi:10.1002/2016JD025034.
^ ^a ^b Hain, Mathis P.; Sigman, Daniel M.; Haug, Gerald H. (2014). „Distinct roles of the Southern Ocean and North Atlantic in the deglacial atmospheric radiocarbon decline” (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 394: 198–208. Bibcode:2014E&PSL.394..198H. doi:10.1016/j.epsl.2014.03.020. ISSN 0012-821X. Arhivat (PDF) din originalul de la 22 decembrie 2015.
^ Ramsey, C. Bronk (2008). „Radiocarbon Dating: Revolutions in Understanding”. Archaeometry. 50 (2): 249–275. doi:10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x.
^ Miyake, Fusa; Nagaya, Kentaro; Masuda, Kimiaki; Nakamura, Toshio (2012). „A signature of cosmic-ray increase in ad 774–775 from tree rings in Japan” (PDF). Nature. 486: 240–2. Bibcode:2012Natur.486..240M. doi:10.1038/nature11123. PMID 22699615. Arhivat din original (PDF) la 6 iulie 2015.
^ Usoskin; et al. (2013). „The AD775 cosmic event revisited: the Sun is to blame”. Astron. Astrophys. 552: L3. arXiv:1302.6897 . Bibcode:2013A&A...552L...3U. doi:10.1051/0004-6361/201321080.
^ Mekhaldi; et al. (2015). „Multiradionuclide evidence for the solar origin of the cosmic-ray events of ᴀᴅ 774/5 and 993/4”. Nature Communications. 6: 8611. Bibcode:2015NatCo...6E8611M. doi:10.1038/ncomms9611. PMC 4639793 . PMID 26497389.
^ Miyake, F.; Jull, A. J.; Panyushkina, I. P.; Wacker, L.; Salzer, M.; Baisan, C. H.; Lange, T.; Cruz, R.; Masuda, K.; Nakamura, T. „Large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the mid-Holocene”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114: 881–884. Bibcode:2017PNAS..114..881M. doi:10.1073/pnas.1613144114. PMC 5293056 . PMID 28100493.
^ L. M. Libby, H. R. Lukens "Production of radiocarbon in tree rings by lightning bolts", Journal of Geophysical Research, Volume 78, Issue 26, October 1973, pp.5902-5903 (abstract) Arhivat în 15 noiembrie 2017, la Wayback Machine.
^ Davide Castelvecchi, "Lightning makes new isotopes. Physicists show that thunderstorms trigger nuclear reactions in the atmosphere." Nature, Nov. 22, 2017. https://www.nature.com/news/lightning-makes-new-isotopes-1.23033
^ „Atmospheric δ¹⁴C record from Wellington”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Oak Ridge National Laboratory. 1994. Arhivat din original la 1 februarie 2014. Accesat în 11 iunie 2007.
^ Levin, I.; et al. (1994). „δ¹⁴C record from Vermunt”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Arhivat din originalul de la 23 septembrie 2008.
^ „Radiocarbon dating”. University of Utrecht. Arhivat din originalul de la 9 decembrie 2007. Accesat în 19 februarie 2008.
^ „Atmospheric δ¹⁴C record from Wellington”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Oak Ridge National Laboratory. 1994. Arhivat din original la 1 februarie 2014. Accesat în 11 iunie 2007.
^ Levin, I.; et al. (1994). „δ¹⁴C record from Vermunt”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Arhivat din originalul de la 23 septembrie 2008.
^ „Radiation in Teeth Can Help Date, ID Bodies, Experts Say”. National Geographic News. 22 septembrie 2005.
^ Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J. (15 septembrie 2005). „Forensics: age written in teeth by nuclear tests”. Nature. 437 (7057): 333–4. doi:10.1038/437333a. PMID 16163340. line feed character în |author= la poziția 26 (ajutor)
^ Niels Lynnerup, et al., Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover throughout Life, Public Library of Science
^ D.C. Lowe, „Problems Associated with the Use of Coal as a Source of 14C Free Background Material”, Radiocarbon, 1989, 31:117-120
^ Jull, A.J.T. (1985). „Carbon-14 Abundances in Uranium Ores and Possible Spontaneous Exotic Emission from U-Series Nuclides”. Meteorics. 20: 676. (abstract)
^ NCRP Report No. 93 (1987). Ionizing Radiation Exposure of the Population of the United States. National Council on Radiation Protection and Measurements. (fragment)
^ „Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for C-14 Urea Breath Test” (PDF). 23 iunie 2001. Accesat în 4 iulie 2007.

Legături externe

Radiocarbonul (C14) - Mit si controverse, 11 decembrie 2008, Alexandru Safta, Descoperă

[1] A.H Waptstra, G. Audi, and C. Thibault. „AME atomic mass evaluation 2003”. Accesat în 3 iunie 2007.

[2] Kamen, Martin D. (1963). „Early History of Carbon-14: Discovery of this supremely important tracer was expected in the physical sense but not in the chemical sense”. Science. 140 (3567): 584–590. doi:10.1126/science.140.3567.584. PMID 17737092.

[3] „What is carbon dating?”. National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility. Accesat în 11 iunie 2007.

[4] „Carbon 14:age calculation”. C14dating.com. Accesat în 11 iunie 2007.

[5] „Class notes for Isotope Hydrology EESC W 4886: Radiocarbon ¹⁴C”. Martin Stute's homepage at Columbia. Accesat în 11 iunie 2007.

[LNHB-C14-6] Be. „14C Comments on evaluation of decay data” (PDF). www.nucleide.org. LNHB. Arhivat (PDF) din originalul de la 22 noiembrie 2016. Accesat în 22 noiembrie 2016.

[7] "Radiation Safety Manual for Laboratory Users, Appendix B: The Characteristics of Common Radioisotopes" Arhivat în 2 octombrie 2013, la Wayback Machine., Princeton University.

[8] Arnold, J. R. and Libby, W. F. (1949). „Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age,”. Science. 110 (2869): 678–680. doi:10.1126/science.110.2869.678. PMID 15407879.

[KovaltsovMishev2012-9] Kovaltsov, Gennady A.; Mishev, Alexander; Usoskin, Ilya G. (2012). „A new model of cosmogenic production of radiocarbon 14C in the atmosphere”. Earth and Planetary Science Letters. 337–338: 114–120. arXiv:1206.6974 . Bibcode:2012E&PSL.337..114K. doi:10.1016/j.epsl.2012.05.036. ISSN 0012-821X.

[Poluianov2016-10] Poluianov, S. V.; et al. (2016). „Production of cosmogenic isotopes 7Be, 10Be, 14C, 22Na, and 36Cl in the atmosphere: Altitudinal profiles of yield functions”. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 121: 8125–8136. arXiv:1606.05899 . Bibcode:2016JGRD..121.8125P. doi:10.1002/2016JD025034.

[Hain_et_al_2014-11] Hain, Mathis P.; Sigman, Daniel M.; Haug, Gerald H. (2014). „Distinct roles of the Southern Ocean and North Atlantic in the deglacial atmospheric radiocarbon decline” (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 394: 198–208. Bibcode:2014E&PSL.394..198H. doi:10.1016/j.epsl.2014.03.020. ISSN 0012-821X. Arhivat (PDF) din originalul de la 22 decembrie 2015.

[ramsay-12] Ramsey, C. Bronk (2008). „Radiocarbon Dating: Revolutions in Understanding”. Archaeometry. 50 (2): 249–275. doi:10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x.

[13] Miyake, Fusa; Nagaya, Kentaro; Masuda, Kimiaki; Nakamura, Toshio (2012). „A signature of cosmic-ray increase in ad 774–775 from tree rings in Japan” (PDF). Nature. 486: 240–2. Bibcode:2012Natur.486..240M. doi:10.1038/nature11123. PMID 22699615. Arhivat din original (PDF) la 6 iulie 2015.

[us13-14] Usoskin; et al. (2013). „The AD775 cosmic event revisited: the Sun is to blame”. Astron. Astrophys. 552: L3. arXiv:1302.6897 . Bibcode:2013A&A...552L...3U. doi:10.1051/0004-6361/201321080.

[mek15-15] Mekhaldi; et al. (2015). „Multiradionuclide evidence for the solar origin of the cosmic-ray events of ᴀᴅ 774/5 and 993/4”. Nature Communications. 6: 8611. Bibcode:2015NatCo...6E8611M. doi:10.1038/ncomms9611. PMC 4639793 . PMID 26497389.

[16] Miyake, F.; Jull, A. J.; Panyushkina, I. P.; Wacker, L.; Salzer, M.; Baisan, C. H.; Lange, T.; Cruz, R.; Masuda, K.; Nakamura, T. „Large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the mid-Holocene”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114: 881–884. Bibcode:2017PNAS..114..881M. doi:10.1073/pnas.1613144114. PMC 5293056 . PMID 28100493.

[17] L. M. Libby, H. R. Lukens "Production of radiocarbon in tree rings by lightning bolts", Journal of Geophysical Research, Volume 78, Issue 26, October 1973, pp.5902-5903 (abstract) Arhivat în 15 noiembrie 2017, la Wayback Machine.

[18] Davide Castelvecchi, "Lightning makes new isotopes. Physicists show that thunderstorms trigger nuclear reactions in the atmosphere." Nature, Nov. 22, 2017. https://www.nature.com/news/lightning-makes-new-isotopes-1.23033

[19] „Atmospheric δ¹⁴C record from Wellington”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Oak Ridge National Laboratory. 1994. Arhivat din original la 1 februarie 2014. Accesat în 11 iunie 2007.

[20] Levin, I.; et al. (1994). „δ¹⁴C record from Vermunt”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Arhivat din originalul de la 23 septembrie 2008.

[21] „Radiocarbon dating”. University of Utrecht. Arhivat din originalul de la 9 decembrie 2007. Accesat în 19 februarie 2008.

[22] „Atmospheric δ¹⁴C record from Wellington”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Oak Ridge National Laboratory. 1994. Arhivat din original la 1 februarie 2014. Accesat în 11 iunie 2007.

[23] Levin, I.; et al. (1994). „δ¹⁴C record from Vermunt”. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Arhivat din originalul de la 23 septembrie 2008.

[24] „Radiation in Teeth Can Help Date, ID Bodies, Experts Say”. National Geographic News. 22 septembrie 2005.

[25] Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J. (15 septembrie 2005). „Forensics: age written in teeth by nuclear tests”. Nature. 437 (7057): 333–4. doi:10.1038/437333a. PMID 16163340. line feed character în |author= la poziția 26 (ajutor)

[26] Niels Lynnerup, et al., Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover throughout Life, Public Library of Science

[27] D.C. Lowe, „Problems Associated with the Use of Coal as a Source of 14C Free Background Material”, Radiocarbon, 1989, 31:117-120

[28] Jull, A.J.T. (1985). „Carbon-14 Abundances in Uranium Ores and Possible Spontaneous Exotic Emission from U-Series Nuclides”. Meteorics. 20: 676. (abstract)

[29] NCRP Report No. 93 (1987). Ionizing Radiation Exposure of the Population of the United States. National Council on Radiation Protection and Measurements. (fragment)

[30] „Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for C-14 Urea Breath Test” (PDF). 23 iunie 2001. Accesat în 4 iulie 2007.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

@@ Linia 24: / Linia 24: @@
 |-
 | Masă
-| 14,003241 u
+| 14,003241 uam
 |-
 | Spin
@@ Linia 55: / Linia 55: @@
 ==Datarea cu carbon==
+{{Articol principal|Datarea cu carbon}}[[File:Carbon_14_formation_and_decay.svg|legătură=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Carbon_14_formation_and_decay.svg|dreapta|miniatura|1: Formarea of <sup>14</sup>C
-{{Articol principal|Datarea cu carbon}}Datarea cu carbon este o metodă de datare radiometrică care folosește <sup>14</sup>C pentru a determina vârsta materiilor ce conțin carbon cu o vechime de până la 60 de mii de ani. Tehnica a fost dezvoltată de către [[Willard Libby]] și colegii săi în 1949<ref>{{cite journal | author =Arnold, J. R. and Libby, W. F. | year=1949| title= Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age, | journal=Science | volume=110 | pages=678–680 | pmid=15407879  | doi=10.1126/science.110.2869.678 | issue =2869}}</ref> pe vremea când era profesor la [[Universitatea din Chicago]]. Libby a estimat ca radioactivitatea <sup>14</sup>C ar fi de aproximativ 14 dezintegrări pe minut (dpm) per gram de carbon pur, valoare încă utilizată în standardele moderne. În 1960 aprimit [[premiul Nobel]] pentru chimie pentru dezvoltarea acestei tehnici.
+: Dezintegrarea <sup>14</sup>C
+: az de echilibru în organismele vii, respectiv de neechilibru după moartea acestora (<sup>14</sup>C se dezintegrează, conform 2).]]Datarea cu carbon este o metodă de datare radiometrică care folosește <sup>14</sup>C pentru a determina vârsta materiilor ce conțin carbon cu o vechime de până la 60 de mii de ani. Tehnica a fost dezvoltată de către [[Willard Libby]] și colegii săi în 1949<ref>{{cite journal | author =Arnold, J. R. and Libby, W. F. | year=1949| title= Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age, | journal=Science | volume=110 | pages=678–680 | pmid=15407879  | doi=10.1126/science.110.2869.678 | issue =2869}}</ref> pe vremea când era profesor la [[Universitatea din Chicago]]. Libby a estimat ca radioactivitatea <sup>14</sup>C ar fi de aproximativ 14 dezintegrări pe minut (dpm) per gram de carbon pur, valoare încă utilizată în standardele moderne. În 1960 aprimit [[premiul Nobel]] pentru chimie pentru dezvoltarea acestei tehnici.
 Una din utilizările frecventele ale tehnicii este datarea rămășițelor din siturile arheologice. Plantele fixează carbonul atmosferic pe parcursul procesului de fotosinteză, așa că nivelul de <sup>14</sup>C în plante și animale în momentul în care mor corespunde aproximativ cu nivelul de <sup>14</sup>C din atmosfera acelui timp. Această valoare descrește prin descompunere radioactivă dupămoartea viețuitoarelor, permițând estimarea datei morții sau fixării. Nivelul inițial de <sup>14</sup>C pentru utilizat în calcul poate fi fie estimat, fie comparat direct cu date anuale determinate din analiza ([[dendrocronologie]]) inelelor trunchiurilor de copaci (până la 10 mii de ani în urmă), respectiv din depozitele sedimentare din peșteri (până la 45 mii de ani în urmă). Aceste comparații pot fi folosite la estimarea vârstei de formare aproximative a mostrei de lemn sau rest animal.
 == Origine ==
-<br />[[File:Carbon_14_formation_and_decay.svg|legătură=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Carbon_14_formation_and_decay.svg|dreapta|miniatura|1: Formarea of <sup>14</sup>C
+=== Producția în atmosferă ===
-: Dezintegrarea <sup>14</sup>C
+<sup>14</sup>C este produs în straturile înalte ale [[Troposferă|troposferei]] și în [[stratosferă]] prin absorbția neutronilor termici de către atomii de azot. Atunci când [[Radiație cosmică|radiația cosmică]] pătrunde în [[atmosferă]], acesta suferă diverse transformări, inclusiv producerea de [[Neutron|neutroni]]. Neutronii participă la următoarea [[reacție nucleară]] de tip (n,p):
+<math>\mathrm{~^{14}_{7}N}+{~^{1}_{0}n}
+\rightarrow
+\mathrm{~^{14}_{6}C}+{~^{1}_{1}p}</math>
+Producția cea mai ridicată de <sup>14</sup>C are loc între 9 și 15 km altitudine, la latitudini geomagnetice superioare. Diverse modele conduc la valori de 16400,<ref name="KovaltsovMishev2012">{{cite journal|last1=Kovaltsov|first1=Gennady A.|last2=Mishev|first2=Alexander|last3=Usoskin|first3=Ilya G.|title=A new model of cosmogenic production of radiocarbon 14C in the atmosphere|journal=Earth and Planetary Science Letters|volume=337–338|year=2012|pages=114–120|issn=0012-821X|doi=10.1016/j.epsl.2012.05.036|arxiv=1206.6974|bibcode=2012E&PSL.337..114K}}</ref> respectiv 18800<ref name="Poluianov2016">{{cite journal|last1=Poluianov|first1=S. V. et al.|title=Production of cosmogenic isotopes 7Be, 10Be, 14C, 22Na, and 36Cl in the atmosphere: Altitudinal profiles of yield functions|journal=Journal of Geophysical Research: Atmospheres|volume=121|year=2016|pages=8125–8136|doi=10.1002/2016JD025034|arxiv=1606.05899|bibcode=2016JGRD..121.8125P}}</ref> atomi de <sup>14</sup>C per secundă și metru pătrat de suprafață a Pământului, în concordanță cu bugetul total de <sup>14</sup>C.<ref name="Hain_et_al_2014">{{cite journal|last1=Hain|first1=Mathis P.|last2=Sigman|first2=Daniel M.|last3=Haug|first3=Gerald H.|title=Distinct roles of the Southern Ocean and North Atlantic in the deglacial atmospheric radiocarbon decline|journal=Earth and Planetary Science Letters|volume=394|year=2014|pages=198–208|issn=0012-821X|doi=10.1016/j.epsl.2014.03.020|url=http://www.mathis-hain.net/resources/Hain_et_al_2014_EPSL.pdf|format=PDF|bibcode=2014E&PSL.394..198H|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20151222120109/http://www.mathis-hain.net/resources/Hain_et_al_2014_EPSL.pdf|archivedate=2015-12-22|df=}}</ref> Dimpotrivă, măsurătorile directe ale ratei de producție nu au condus la rezultate concludente. Acesata variază cu schimbarea fluxului de radiație cosmică din cauza modulării heliosferice (vânt solar și câmp magnetic solar) și cu câmpul magnetic al Pământului. Acesta din urmă induce variații semnificative în rata de producție a <sup>14</sup>C, chiar dacă modificările ciclului carbonului pot combate eficient aceste efecte.<ref name="Hain_et_al_2014" /><ref name="ramsay">{{cite journal|year=2008|author=Ramsey, C. Bronk|journal=Archaeometry|volume=50|pages=249–275|doi=10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x|issue=2|title=Radiocarbon Dating: Revolutions in Understanding}}</ref> De asemenea, există perioade de vârf, cu o creștere neobisnuită a ratei de producție a <sup>14</sup>C,<ref>{{cite journal|doi=10.1038/nature11123|url=http://sciences.blogs.liberation.fr/files/c14-774-apr%C3%A8s-jc.pdf|title=A signature of cosmic-ray increase in ad 774–775 from tree rings in Japan|year=2012|last1=Miyake|first1=Fusa|last2=Nagaya|first2=Kentaro|last3=Masuda|first3=Kimiaki|last4=Nakamura|first4=Toshio|journal=Nature|bibcode=2012Natur.486..240M|pmid=22699615|volume=486|pages=240–2|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150706121714/http://sciences.blogs.liberation.fr/files/c14-774-apr%C3%A8s-jc.pdf|archivedate=2015-07-06|df=}}</ref> cauzate de evenimente solare ce produs particule cu energii extreme.<ref name="us13">{{cite journal|year=2013|author1=Usoskin|journal=Astron. Astrophys.|volume=552|pages=L3|doi=10.1051/0004-6361/201321080|title=The AD775 cosmic event revisited: the Sun is to blame|display-authors=etal|bibcode=2013A&A...552L...3U|arxiv=1302.6897}}</ref><ref name="mek15">{{cite journal|year=2015|author1=Mekhaldi|journal=Nature Communications|volume=6|pages=8611|doi=10.1038/ncomms9611|title=Multiradionuclide evidence for the solar origin of the cosmic-ray events of ᴀᴅ 774/5 and 993/4|display-authors=etal|pmid=26497389|pmc=4639793|bibcode=2015NatCo...6E8611M}}</ref> O altă creștere semnificativă (20 ‰) a fost asociată recent (2017) cu evenimentul din 5480 î.H., dar este puțin probabil să fi fost un astfel de eveniment solar.<ref>{{cite journal|pmid=28100493|doi=10.1073/pnas.1613144114|volume=114|title=Large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the mid-Holocene|pmc=5293056|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|pages=881–884|last1=Miyake|first1=F.|last2=Jull|first2=A. J.|last3=Panyushkina|first3=I. P.|last4=Wacker|first4=L.|last5=Salzer|first5=M.|last6=Baisan|first6=C. H.|last7=Lange|first7=T.|last8=Cruz|first8=R.|last9=Masuda|first9=K.|last10=Nakamura|first10=T.|bibcode=2017PNAS..114..881M}}</ref> <sup>14</sup>C mai poate fi produs în atmosferă de către fulgere,<ref>L. M. Libby, H. R. Lukens "Production of radiocarbon in tree rings by lightning bolts", Journal of Geophysical Research, Volume 78, Issue 26, October 1973, pp.5902-5903 [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JB078i026p05902/full (abstract)] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171115142928/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JB078i026p05902/full|date=2017-11-15}}</ref><ref>Davide Castelvecchi, "Lightning makes new isotopes. Physicists show that thunderstorms trigger nuclear reactions in the atmosphere." Nature, Nov. 22, 2017. https://www.nature.com/news/lightning-makes-new-isotopes-1.23033</ref> dar cu o incidență mult inferioară celei datorate radiației cosmice.
-: az de echilibru în organismele vii, respectiv de neechilibru după moartea acestora (<sup>14</sup>C se dezintegrează, conform 2).]]
-<br />
 ==Formarea în timpul testelor nucleare==