Oglekļa 14 C radioaktīvais izotops veidojas galvenokārt zemes atmosfēras augšējos slāņos ātro neitronu iedarbībā uz dabīgo slāpekli atbilstoši reakcijai 14 N(n,p) 14 C. 4 C kodoli sadalās ar emisiju ( 3-daļiņas ar maksimālo enerģiju 156 keV Periods Oglekļa-14 pussabrukšanas periods ir 5730 ± 30 gadi.
3,4 Gadā atmosfērā veidojas 10 26 atomi 14 C. Vienmēr ir bijis līdzsvars starp tā veidošanos un sabrukšanu, pateicoties kam pastāvīgi tika saglabāta dzīvai vielai raksturīgā oglekļa īpatnējā aktivitāte. Dabiskā oglekļa izotopu maisījumā 14 C īpatsvars ir 1,8 10 -10%, kas atbilst 0,23 Bq/g. Dzīvos organismos notiek vielmaiņas procesi, pateicoties kuriem tie saglabājas Atmosfērā ražoti kosmogēni radionuklīdi
3.5. tabula
|
Radionuklīds |
Pus dzīve |
Sabrukšanas raksturs, daļiņu enerģija, MeV |
Īpatnējā aktivitāte gaisā, Bq/10 3 m 3 |
Koncentrācija atmosfēras nosēdumos, Bq/10 3 l |
|
2,6 10 6 gadi |
P (0,553) y (0,48) |
(4 - 40) 10~ 5 |
||
|
p + (95%) (0,54) E.z*. (5%); y (1,28) |
||||
|
P (1,37; 4,17) U (1,37; 2,75) |
||||
|
37 Ag |
E.z., y (0,815) |
|||
|
41 g |
P (1,245; 2,55) |
|||
|
E.z., p (0,716) |
||||
|
p (1,11; 2,77; 4,81) y (1,60; 2,12) |
||||
|
p (1,65; 2,90) y (0,36; 1,31) |
||||
|
P (0,15; 0,7) y (0,15; 0,54) |
* E.z - elektroniskā uztveršana.
Tā ir līdzsvara koncentrācija 14 C. Pēc organisma nāves apmaiņa ar vidi apstājas, un 14 C rezerves vairs netiek papildinātas. Arheologi, atrodot seno augu, dzīvnieku vai cilvēku paliekas, var noteikt šo atlieku vecumu pēc 14 C attiecības un kopējā oglekļa satura atrastajos paraugos. Acīmredzot, ņemot paraugus oglekļa datēšanai, jebkurā gadījumā ir svarīgi nodrošināt, lai ņemtie paraugi būtu izolēti no saskares ar mūsdienu oglekli (jo īpaši ar gāzveida oglekļa dioksīdu, kas vienmēr atrodas gaisā), jo neliels piemaisījums pētāmajā paraugā esošā mūsdienu oglekļa koncentrācija var būtiski izkropļot datēšanas rezultātus.
Līdz 1850. gadam radioaktivitāte saglabājās 13,5 sabrukšanas minūtē uz 1 g oglekļa, ar dažām novirzēm no šīs vērtības. Tomēr vismaz divas reizes pēc 1850. gada esošais līdzsvars tika izjaukts.
Pirmo reizi tas notika tāpēc, ka pastiprinājās fosilo degošu materiālu kā enerģijas avotu izmantošana (ogles, nafta, dabasgāze), kā rezultātā atmosfērā tika nogādāts liels daudzums oglekļa dioksīda, kas nesatur radioaktīvo oglekli. šo degošo materiālu (savienojumi ar “mirušo oglekli”) senās izcelsmes dēļ. Šīs emisijas samazināja oglekļa-14 saturu atmosfēras oglekļa dioksīdā (Suess efekts)
