కార్బన్-14: కూర్పుల మధ్య తేడాలు
Content deleted Content added
ట్యాగు: 2017 source edit |
చి clean up, replaced: మరియు → , (13), typos fixed: గా → గా , విచ్చిన్న → విచ్ఛిన్న, పద్దతి → పద్ధతి, , → , (13), ) → ) (4), ( → ( (2) |
||
పంక్తి 1:
{{Infobox isotope|background=#ddd|isotope_name=కార్బన్-14|num_neutrons=8|num_protons=6|isotope_filename=|alternate_names=రేడియో కార్బన్|mass_number=14|abundance=1 ట్రిలియన్ కు ఒక భాగం|symbol=C|decay_product=నైట్రోజన్-14|halflife=5,730|error_halflife=40 సంవత్సరాలు|mass=14.003241|mass number=14|excess_energy=|error1=|binding_energy=|error2=|spin=0+|decay_product1=నైట్రోజన్-14|decay_mode1=బీటా|decay_energy1=0.156476<ref>{{cite web |title=AME atomic mass evaluation 2003 |url=http://www.nndc.bnl.gov/masses/mass.mas03 |author1=Waptstra, A.H. |author2=Audi, G. |author3=Thibault, C. |accessdate=2007-06-03 |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080923134721/http://www.nndc.bnl.gov/masses/mass.mas03 |archivedate=2008-09-23 |df= }}</ref>}}
'''కార్బన్-14''', '''<sup>14</sup>C''', లేదా రేడియోకార్బన్, [[కార్బన్]] యొక్క రేడియోధార్మిక [[ఐసోటోపులు|ఐసోటోపు.]] దీని పరమాణు కేంద్రకంలో 5 ప్రోటాన్లు, 8 న్యూట్రాన్లూ ఉంటాయి. సేంద్రియ పదార్థాలలో దీని లభ్యత దాని రేడియోకార్బన్ డేటింగ్ పద్ధతిపై ఆధారంగా ఉంటుంది. రేడియో డేటింగ్, శిలాజాల వయస్సును కనుగొనే పద్ధతి. దీనిని విల్లియర్డ్ లిబ్బీ, అతని సహచరులూ 1949లో కనుగొన్నారు. కార్బన్ - 14 ను కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయంలోని రేడియేషన్ లాబొరేటరీకి చెందిన మార్టిన్, సామ్ రూబెన్ లు 1940, ఫిబ్రవరి 27 న కనుగొన్నారు. దీని ఉనికిని 1934లో ప్రాంజ్ కురీ తెలియజేసాడు.
భూమిపై కార్బన్ సాధారణంగా మూడు రకాల ఐసోటోపులలో లభ్యమవుతుంది: లభ్యమయ్యే మొత్తం కార్బన్లో "కార్బన్-12" రూపం 99%, "కార్బన్-13" రూపం 1% ఉండగా, చాలా తక్కువ పరిమాణంలో కార్బన్-14 శిథిలావశేషాలలో (వాతావరణంలోని కార్బన్లో 10<sup>12</sup> అణువులలో 1 లేదా 1.5 అణువులు మాత్రం) ఉంటుంది. కార్బన్-12, కార్బన్-13లు స్థిరమైనవి. కార్బన్ - 14 అర్థ జీవిత కాలం 5730±40 సంవత్సరాలు ఉంటుంది.<ref>{{cite journal|last=Godwin|first=H.|year=1962|title=Half-life of radiocarbon|journal=Nature|volume=195|issue=4845|page=984|doi=10.1038/195984a0|bibcode=1962Natur.195..984G}}</ref> కార్బన్-14 బీటా విఘటనం చెందడం వలన నైట్రోజన్ - 14 ఏర్పడుతుంది.
కార్బన్ యొక్క వేర్వేరు ఐసోటోపులు వాటి రసాయనిక లక్షణాల్లో భిన్నంగా ఉండవు. రసాయన, జీవశాస్త్ర పరిశోధన, కార్బన్ లేబెలింగ్ అని పిలువబడే పద్ధతిలో ఈ ఐసోటోపుల పోలికను ఉపయోగిస్తారు.
== రేడియోధార్మిక విఘటనం, శోధన ==
: {{nuclide|carbon|14}} → {{nuclide|nitrogen|14}} + e<sup>−</sup>
కార్బన్-14 అణువులో గల న్యూట్రాన్లలో ఒకటి ఎలక్ట్రాన్, ఎలక్ట్రాన్ ఏంటీ న్యూట్రినోలను ఉద్గారం చేయడం ద్వారా ఒక ప్రోటాన్ విఘటనం చేస్తుంది
== రేడియోకార్బన్ డేటింగ్ ==
సుమారు 60,000 సంవత్సరాల నాటి కర్బనమత పదార్థాల వయస్సును కార్బన్-14 (<sup>14</sup>C) ఉపయోగించి గణించుటకు ఉపయోగించే పద్ధతిని రేడియోధార్మిక డేటింగ్ అంటారు. ఈ విధానాన్ని చిగాగో విశ్వావిద్యాలయానికి చెందిన ప్రొఫెసర్ విల్లార్డ్ లిబ్బీ
కార్బన్ మామూలుగా రేడియో ఆక్టివ్ ధాతువు కాదు. దాని అణు భారం 12. కానీ దానికి కూడా ఐసోటోప్స్ అనబడే రకాలున్నాయి. కార్బన్ (14) అనేది రేడియో యాక్టివ్ ధాతువు. దీని హాఫ్ లైఫ్ సుమారు 5720 ఏళ్ళు. అంటే.. కొంత కార్బన్ (14) ను తీసుకుంటే అందులో సగం అణువులు
రేడియో యాక్టివ్ కార్బన్ (14) వాతావరణపు పై పొరలలో నైట్రోజన్ ను కాస్మిక్ కిరణాలు ఢీ కొట్టినప్పుడు ఏర్పడుతుంది. మామూలు కార్బన్ (12) ప్రాణ వాయువుతో కలిసి కార్బన్ డయాక్సైడ్ గా ఏర్పడినట్లే, రేడియో కార్బన్ కూడా ప్రాణవాయువుతో కలిసి రేడియో కార్బన్ డయాక్సైడ్ గా ఏర్పడుతుంది.
వృక్షాలు కార్బన్ డయాక్సైడ్ ను ఉపయోగించుకొని ఆహారం తయారు చేసుకుంటాయి కదా. అవి మామూలు కార్బన్ డయాక్సైడ్ తోపాటు, స్వల్పంగా రేడియో కార్బన్ డయాక్సైడ్ ను కూడా స్వీకరిస్తాయి. అంటే ప్రతి వృక్షంలోనూ, లేదా శాకాహారం తిన్న ప్రతి జంతువులోనూ మామూలు కార్బన్ డయాక్సైడ్ తో పాటు, రేడియో కార్బన్ డయాక్సైడ్ వుండి ఉంటుంది.
పురావస్తు ప్రదేశాల నుండి సేంద్రీయ అవశేషాలను తరచుగా డేటింగ్ చేసే పద్ధతులలో ఇది ఒకటి. మొక్కలు వాతావరణంలోని కార్బన్ను కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా పొందుతాయి. కనుక మొక్కలు
కృత్రిమ రేడియోధార్మికతను ఉపయోగించి శిలాజాల వయస్సును తెలుసుకొనే పద్ధతి రేడియోధార్మిక డేటింగ్. ఇక్కడ <sup>14</sup>C (కార్బన్) ని ఉపయోగిస్తారు. <sup>14</sup>C అర్థజీవిత కాలం సుమారు 5730 సంవత్సరాలు. విశ్వకిరణాలు (కాశ్మిక్ కిరణాలు) చర్య వలన వాతావరణంలో నైట్రోజనులో నుండి <sup>14</sup>C అవిచ్ఛిన్నంగా తయారవుతుంది. <sup>14</sup>C ని జీవరాసులు
== మూలం ==
పంక్తి 30:
[[దస్త్రం:Carbon_14_formation_and_decay.svg|కుడి|thumb| 1: కార్బ-14 ఏర్పడుట <br />
2: కార్బన్-14 విఘటనం <br />
3: జీవుల కొరకు తుల్య సమీకరణం
కార్బన్-14 నైట్రోజన్ అణువుల ద్వారా థర్మల్ న్యూట్రాన్లు శోషించుకొనుట వలన ట్రోపో ఆవరణం పై పొరలలో
: n + {{nuclide|nitrogen|14}} → {{nuclide|carbon|14}} + p
అధిక కార్బన్-14 ఉత్పత్తి రేటు 2 నుండి 15 కి.మీ. ఎత్తులో
=== ఇతర కార్బన్-14 వనరులు ===
కార్బన్ - 14 యితర న్యూట్రాన్ల చర్యలలో కూడా ఉత్పత్తి అవుతుంది. ప్రత్యేకంగా థర్మల్ న్యూట్రాన్లతో <sup>13</sup>C (n, γ) <sup>14</sup>C
{| class="wikitable"
పంక్తి 65:
=== అణు పరీక్షల సమయంలో తయారగుట ===
[[దస్త్రం:Radiocarbon_bomb_spike.svg|కుడి|thumb|300x300px|<sup>14</sup>C, న్యూజీలండ్<ref>{{cite journal|url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|title=Atmospheric δ<sup>14</sup>C record from Wellington|accessdate=2007-06-11|journal=Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center|year=1994|publisher=Oak Ridge National Laboratory|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140201222225/http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|archivedate=2014-02-01|df=}}</ref>
1955 నుండి 1980 మధ్యలో అనేక దేశాలలో అణు పరీక్షలు జరిగాయి. ఈ చర్యల వల్ల వాతావరణంలో కార్బన్ - 14 నాటకీయంగా పెరిగింది. అదే విధంగా జీవావరణంలో కూడా పెరిగింది. ఈ పరీక్షలు ముగిసిన తరువాత వాతావరణంలోని కార్బన్ - 14 గాఢత క్రమంగా తగ్గుముఖం పట్టింది.
వాతావరణంలో కార్బన్ - 14 ఎక్కువవడం మూలంగా వచ్చే దుష్ప్రభావం మూలంగా ఒక వ్యక్తి పుట్టిన సంవత్సరాన్ని కచ్చితంగా గణన చేయలేము. ప్రత్యేకంగా దంతాల ఎనామిల్ లో, కంటి కటకంలో కార్బన్ 14 పరిమాణం పెరగడం మూలంగా రేడియోధార్మిక డేటింగ్ విధానంలో గణన చేయుటలో కచ్చితత్వం ఉండదు.
=== అణు శక్తి కర్మాగారాల నుండి ఉద్గారాలు ===
పంక్తి 76:
=== వాతావరణంలో విక్షేపం ===
వాతావరణంలోని పై పొరలలో ఉత్పత్తి అయిన తరువాత కార్బన్-14 అణువులు వేగంగా చర్య పొంది ఎక్కువగా (సుమారు 93 శాతం) <sup>14</sup>CO (కార్బన్ మొనాక్సైడ్) గా మారుతుంది. తరువాత తక్కువ రేటులో ఆక్సీకరణం చెంది <sup>14</sup>CO<sub>2</sub>, గా మారుతుంది. ఇది రేడియోధార్మిక కార్బన్ డై ఆక్సైడ్. ఈ వాయువు వేగంగా మిళితం అయి వాతావరణం అంతా విస్తరిస్తుంది. కార్బన్ డైఆక్సైడ్ కూడా నీటిలో కరుగి సముద్రజలాలలో విస్తరిస్తుంది. కానీ ఇది తక్కువ వేగంగా జరుగుతుంది.<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> వాతావరణంలోని <sup>14</sup>CO<sub>2</sub> యొక్క అర్థ జీవిత కాలం ఉత్తరార్థ గోళంలో సుమారు 12 నుండి 16 సంవత్సరాలు ఉంటుంది. మహాసముద్రపు లోతు పొరల్లో, సముద్ర లోతులలో బైకార్బోనేట్స్ యొక్క పెద్ద రిజర్వాయర్ మధ్య పరిమిత వేగంతో బదిలీ జరుగుతుంది.
=== మొత్తం అన్వేషణ ===
భూమి యొక్క బయోస్పియర్ లో కార్బన్ -14 సుమారు 300 మెగా క్యూరీస్ ఉన్నట్లు అన్వేషించబడింది. ఇది సముద్రాలలో ఎక్కువగా ఉంది.
* గ్లోబల్ పరిమాణం : ~8500 PBq (సుమారు 50 [[Tonne|t]])
** వాతావరణంలో: 140 PBq (840 kg)
పంక్తి 87:
=== శిలాజ ఇంధనాలలో ===
శిలాజ ఇంధనాలు (పెట్రోలు లేదా నేలబొగ్గు) నుండి మానవుడు తయారుచేసిన రసాయనపదార్థాలో <sup>14</sup>C బాగా తక్కువగా ఉంటుంది. భూవాతావరణంలోని కొంత భాగంలో శిలాజ ఇంధన ఆక్సీకరణ యొక్క సాపేక్ష విలువకు మొత్తం కార్బన్డయాక్సైడ్ వినియోగాన్ని <sup>14</sup>CO<sub>2</sub> పరిమాణాన్ని తెలుసుకోవడానికి ఉపయోగిస్తారు.<ref name="NOAA_ESRL_GMD_Education_and_Outreach">{{cite web|url=http://www.esrl.noaa.gov/gmd/outreach/isotopes/c14tracer.html|title=The Basics: 14C and Fossil Fuels|website=NOAA ESRL GMD Education and Outreach|quote=All other atmospheric carbon dioxide comes from young sources–namely land-use changes (for example, cutting down a forest in order to create a farm) and exchange with the ocean and terrestrial biosphere. This makes 14C an ideal tracer of carbon dioxide coming from the combustion of fossil fuels. Scientists can use 14C measurements to determine the age of carbon dioxide collected in air samples, and from this can calculate what proportion of the carbon dioxide in the sample comes from fossil fuels.|archive-url=https://web.archive.org/web/20150925082306/http://esrl.noaa.gov/gmd/outreach/isotopes/c14tracer.html|archive-date=25 September 2015|access-date=9 Dec 2015}}</ref>
=== మానవశరీరంలో ===
మానవుడు తీసుకొనే ఆహారం యొక్క పదార్థాల వనరులు భూసంబంధమైన మొక్కల నుండి వస్తాయి. కనుక మానవ శరీరంలో ఉన్న కార్బన్ లో కార్బన్ -14 పరిమాణం వాతావరణంలో ఉన్న కార్బంబ్ 14 పరిమాణంతో సమానంగా ఉంటుంది. పొటాషియం - 40, కార్బన్ - 12 ల విఘటన రేటు సాధారణ వయోజన శరీరంలో పోల్చదగినవిగా ఉంటాయి.<ref>[http://www.rerowland.com/BodyActivity.htm The Radioactivity of the Normal Adult Body] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110205025628/http://www.rerowland.com/BodyActivity.htm|date=2011-02-05}}. rerowland.com</ref> ప్రతీ వ్యక్తికి అయనీకరణ వికిరణ పరిమాణాన్ని బయటి (పరిసరాల) రేడియో కార్బన్ బీటా విఘటనాల రూపంలో సుమారు సంవత్సరానికి 0.01 mSv సమకూరుస్తుంది.
వైద్యరంగంలో కార్బన్-14 రేడియోధార్మికత గుర్తింపుకు ఉపయోగిస్తారు. యూరియా శ్వాస పరీక్ష యొక్క ప్రారంభ వైవిధ్యంలో, హెలికోబా్కెర్ పైలోరీ నిర్ధారణ పరీక్షలో కార్బన్ - 14 ఉపయోగిస్తారు.
== మూలాలు ==
పంక్తి 101:
== బయటి లింకులు ==
* [http://www.whoi.edu/nosams/page.do?pid=40138 What is Carbon Dating?], [[Woods Hole Oceanographic Institute]]
[[వర్గం:కార్బన్ ఐసోటోపులు]]
|