科学与社会的相互关系:根据什么鉴定生物和植物化石的年代,碳12是什么?

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/29 16:16:05

放射性同位素C-14的应用
自然界中碳元素有三种同位素,即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C,14C的半衰期为5730年,14C的应用主要有两个方面:一是在考古学中测定生物死亡年代,即放射性测年法;二是以14C标记化合物为示踪剂,探索化学和生命科学中的微观运动。
一、14C测年法

自然界中的14C是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的。碳-12不仅存在于大气中,随着生物体的吸收代谢,经过食物链进入活的动物或人体等一切生物体中。由于碳-12一面在生成,一面又以一定的速率在衰变,致使碳-12在自然界中(包括一切生物体内)的含量与稳定同位素碳-14的含量的相对比值基本保持不变。

当生物体死亡后,新陈代谢停止,由于碳-12的不断衰变减少,因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定,就可以准确算出生物体死亡(即生存)的年代。例如某一生物体出土化石,经测定含碳量为M克(或碳-12的质量),按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出,生物体活着时,体内碳-12的质量应为 m克。但实际测得体内碳-12的质量内只有m克的八分之一,根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了,即已死亡了一万七千二百九十年了。美国放射化学家W.F.利比因发明了放射性测年代的方法,为考古学做出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖。

由于碳-12含量极低,而且半衰期很长,所以用碳-12只能准确测出5~6万年以内的出土文物,对于年代更久远的出土文物,如生活在五十万年以前的周口店北京猿人,利用碳-12测年法是无法测定出来的。

首先是根据化石出土所在的底层或土壤结构。一个地质时期有一个地质时期的地质土壤特点,科学家在经过计算可以粗略的估计化石所在年代。
为具体的确定年代,科学家还应用放射性元素的衰变时间长度,即半衰期。经常用的是碳14,它的放射周期比较适合鉴定年代,尤其是只有几亿年历史的化石,即不太短也不太长。
碳12,碳13,碳14是碳的同位素

一般来说如果是很久远的就用这个方法,但是一般情况下就用地质年代参考了。

根据碳元素的衰变可坚定.碳有好几种同位素,碳12是其中一种.