Karbon 14 Testi Nedir? Nasıl Yapılır, Hesaplanır? Örnek Problem Çözümü

Karbon 14 testi nedir, ne amaçla ve nasıl yapılır? Karbon 14 çürümesinin denklemi, hesaplamanın yapılmasına örnek soru ve çözümü, hakkında bilgi.

dinazor fosili

Karbon 14

1950’lerde W.F. Libby ve diğerleri (Chicago Üniversitesi), karbon-14’ün bozulma oranına dayanarak organik malzeme yaşını tahmin etmek için bir yöntem geliştirdi. Karbon-14 tarihleme, birkaç yüz yaşından 50.000 yaşına kadar değişen nesnelerde kullanılabilir.

Karbon 14 Testi Nedir?

Karbon-14, kozmik radyasyondan gelen nötronlar azot atomları ile reaksiyona girdiğinde atmosferde üretilir:

$\displaystyle _{7}^{{14}}N+_{0}^{1}n\to _{6}^{{14}}C+_{1}^{1}H$

Bu reaksiyonda üretilen karbon-14 dahil olmak üzere serbest karbon, havanın bir bileşeni olan karbon dioksit oluşturmak üzere reaksiyona girebilir. Atmosferik karbondioksit, $\displaystyle C{{O}_{2}}$ , her $\displaystyle {{10}^{{12}}}$ karbon-12 atomu başına yaklaşık bir atom karbon-14’ün kararlı durum konsantrasyonuna sahiptir. Canlı bitkiler ve bitki yiyen hayvanlar (insanlar gibi) karbondioksit alır ve atmosfer ile aynı $\displaystyle ^{{14}}C{{/}^{{12}}}C$ oranına sahiptir.

Bununla birlikte, bir bitki veya hayvan öldüğünde, karbonu yiyecek veya hava olarak almayı bırakır. Mevcut karbonun radyoaktif bozunması $\displaystyle ^{{14}}C{{/}^{{12}}}C$ oranını değiştirmeye başlar. Oranın ne kadar düştüğünü ölçerek, bitki veya hayvanın yaşamından bu yana ne kadar zaman geçtiğini tahmin etmek mümkündür. Karbon-14’ün çürümesi:

$\displaystyle _{6}^{{14}}C\to _{7}^{{14}}N+_{{-1}}^{0}e$ (yarı ömür 5720 yıldır)

Örnek Karbon 14 Problemi

Ölü Deniz Yazmalarından alınan bir hurda kağıdının, bugün yaşayan bitkilerde bulunan $\displaystyle ^{{14}}C{{/}^{{12}}}C$ oranının 0.795 kat olduğu bulunmuştur. Yazmaların yaşını tahmin edin.

Çözüm

Karbon-14’ün yarılanma ömrünün 5720 yıl olduğu bilinmektedir.Radyoaktif bozunma birinci dereceden bir işlemdir, yani reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler:

$\displaystyle {{\log }_{{10}}}{{X}_{o}}/X=kt/2,30$

burada $\displaystyle {{X}_{o}}$ , sıfır zamanında radyoaktif madde miktarıdır, X, t zamanından sonra kalan miktardır ve k, bozulmaya uğrayan izotopun bir özelliği olan birinci dereceden sabittir. Bozulma oranları genellikle birinci dereceden sabit yerine yarılanma ömürleri olarak ifade edilir.