Итак, у меня есть эта проблема со словами, и я немного смущен этим. У меня есть ответ и объяснение, но я все еще не понимаю:
Период полураспада углерода-14 составляет примерно 5730 лет, тогда как период полураспада углерода-12 практически бесконечен. Если отношение углерода-14 к углероду-12 в определенном образце на 25 % меньше нормального соотношения в природе, сколько лет этому образцу?
A. Less than 5730 years
B. Approximately 5730 years
C. Significantly greater than 5730 years, but less than 11460 years
D. Approximately 11460 years
Правильный ответ: А
Объяснение: Поскольку период полураспада углерода-12 практически бесконечен, 25-процентное уменьшение отношения углерода-14 к углероду-12 означает то же, что и 25-процентное уменьшение количества углерода-14. Если испортилось менее половины углерода-14, то прошло менее одного периода полураспада. Следовательно, возраст образца меньше 5730 лет. Будьте осторожны с формулировкой здесь — вопрос гласит, что соотношение на 25% меньше, чем соотношение в природе, а не на 25% от соотношения в природе, которое соответствовало бы выбору (D).
Как соотношение изотопов углерода связано с периодом полураспада? С какой целью говорят, что период полураспада изотопа бесконечен? Что подразумевается под «нормальным соотношением в природе»? Судя по ответу, кажется, что в вопросе говорилось: «25% образца углерода распалось, сколько лет этому образцу?» Очевидно, что он моложе 5730 лет (время его первого полураспада), потому что если распалось только 25%, это означает, что половина периода полураспада прошла. Я не понимаю, как изотопы и соотношения вообще могут изменить эту проблему.
Изменить: каждый ответ здесь был очень информативным и полезным. Трудно было выбрать лучший ответ. Я выбрал Cosma, потому что он мне понравился.
Если вы читаете это и хотите понять радиоуглеродное датирование, просмотрите каждый ответ, потому что в каждом ответе есть полезная информация.
Как соотношение изотопов углерода связано с периодом полураспада? С какой целью говорят, что период полураспада изотопа бесконечен? Что подразумевается под «нормальным соотношением в природе»?
Вы можете почитать о радиоуглеродном датировании . Космические лучи постоянно создают в атмосфере С-14, который затем распадается, и поэтому в природе существует равновесное значение С-14/С-12, «нормальное соотношение». Когда живые существа захватывают углерод, он перестает уравновешиваться атмосферным CO2, поэтому C-14 распадается, а C-12 остается на месте («бесконечный период полураспада»), что крайне важно для нормализации количества вовлеченного углерода: вы можете только измерять отношения в образце; вы не можете отслеживать начальные количества и ждать тысячелетия, чтобы следить за их распадом.
Так что, действительно, уменьшение коэффициента от естественного значения равносильно уменьшению исходного количества С-14 в образце при прекращении фотосинтеза и дыхания. Так что вы правильно прочитали, что
«25% образца углерода распалось, сколько лет этому образцу?» Очевидно, что он моложе 5730 лет (время его первого полураспада), потому что если распалось только 25%, это означает, что половина периода полураспада прошла.
.
Действительно похоже, что слова приукрашивают факт «25% C-14 сгнили», для которого ответ очевиден. Но есть поворот.
В реальном случае вы не знаете, сколько С-14 было изначально. У вас есть образец чего-то органического: кость, дерево или что-то подобное, вырытое где-то из земли. Вы можете измерить количество C-14, которое он содержит сейчас, после многих лет/столетий распада. Но чтобы определить, как долго это было, вам нужно знать, сколько C-14 было там для начала.
Таким образом, вы также считаете C-12 и используете это для нормализации. Свежий образец содержит 1,25 части в C-14 (это бит «нормального отношения»). Со временем эта доля будет уменьшаться: через 5730 лет она будет равна 0,625 дюйма. - остается постоянным, это бит «бесконечный период полураспада». В вашем вопросе он упадет до 0,94 дюйма. . Это значение фактического измерения, которое было (предположительно) сделано.
Определение периода полураспада
Я думаю, что часть вопроса решается строгим определением периода полураспада: если мы
атомы определенного изотопа, который распадается на другой изотоп (например, С-14 распадается на С-12, то количество этих атомов изменяется со временем как
Бесконечное время полураспада
Если изотоп не распадается (то есть, если он стабилен = нерадиоактивен), мы говорим, что его период полураспада бесконечен.
Углеродное датирование
Углеродное датирование в основном используется для окаменелостей. Основной факт заключается в том, что доля С-14 в живых организмах выше, чем в неживых объектах . После гибели организма это соотношение уже не сохраняется, а радиоактивная смерть приводит к его уменьшению по отношению к рациону неживых организмов. Таким образом, the normal ratio in natureв вопросе, приведенном в ОП, предполагается иметь в виду нормальное соотношение в живых организмах.
Соотношение изотопов углерода используется для определения возраста, потому что у нас есть довольно хорошее представление о том, каким было первоначальное соотношение. Без использования начального соотношения, как мы могли бы узнать, сколько углерода-14 изначально присутствовало? C-14 распадается на азот-14, который, как я полагаю, является газом, не задерживается особенно в пористом органическом образце, поэтому сравнение соотношения C-14 и N-14 невозможно.
Породы иногда можно датировать, глядя на соотношение калия-40 и аргона-40, до которого они распадаются. В этом случае после рекристаллизации породы газообразный аргон уже не может выйти и начинает накапливаться в породе. Это дает возможность в данном случае вычислить возраст путем сравнения соотношения материнского и дочернего ядер.
Ибби