కార్బన్-14: కూర్పుల మధ్య తేడాలు

{{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 |deadurlurl-status=nolive |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080923134721/http://www.nndc.bnl.gov/masses/mass.mas03 |archivedate=2008-09-23 |df= }}</ref>}}

కార్బన్-14 అణువులో గల న్యూట్రాన్లలో ఒకటి ఎలక్ట్రాన్, ఎలక్ట్రాన్ ఏంటీ న్యూట్రినోలను ఉద్గారం చేయడం ద్వారా ఒక ప్రోటాన్ విఘటనం చేస్తుంది, కార్బన్ -14 (అర్థ జీవిత కాలం 5700 ± 40 సంవత్సరాలు<ref name="LNHB-C14">{{cite web|url=http://www.nucleide.org/DDEP_WG/Nuclides/C-14_com.pdf|title=14C Comments on evaluation of decay data|accessdate=22 November 2016|website=www.nucleide.org|publisher=LNHB|last1=Be|archiveurl=https://web.archive.org/web/20161122225400/http://www.nucleide.org/DDEP_WG/Nuclides/C-14_com.pdf|archivedate=22 November 2016|deadurlurl-status=nolive|df=}}</ref>) విఘటనం చెంది స్థిరమైన నైట్రోజన్-14 ఐసోటోపు ఏర్పడుతుంది. ఉద్గారమైన బీటా కణాలు 156 keV ల అధిక శక్తిని కలిగి ఉంటాయి. అయితే వారి బరువు సగటు శక్తి 49 keV.<ref name="LNHB-C14" /> ఇవి సాపేక్షంగా తక్కువ శక్తులను కలిగి ఉండి అత్యధికంగా గాలిలో సుమారు 22 సెం.మీ, శరీర కణజాలాలలో 0.27 మి.మీ. దూరం ప్రయాణిచగలవు. మరణించిన చర్మ పొరలలో ప్రయాణించగలిగే రేడియేషన్ భాగం సుమారు 0.11 ఉంటుంది. తక్కువ పరిమాణంలోని కార్బన్ - 14 గ్రిగర్-ముల్లెర్ శోధకాల ద్వారా సులువుగా గుర్తించలేము. గ్రిగర్-ముల్లర్ శోధకాలు సాధారణంగా నిముషానికి 100,000 విఘటనాల కలుష్యాన్ని గుర్తించగలవు. లిక్విడ్ లింథిలేషన్ కౌంటింగ్ పద్ధతి సరైన పద్ధతి <ref>[http://web.princeton.edu/sites/ehs/radmanual/radman_app_b.htm#c14 "Radiation Safety Manual for Laboratory Users, Appendix B: The Characteristics of Common Radioisotopes"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131002005809/http://web.princeton.edu/sites/ehs/radmanual/radman_app_b.htm|date=2013-10-02}}, Princeton University.</ref> గ్రిగర్ ముల్లర్ కౌంటింగ్ దక్షత సుమారు 3% ఉంటుంది. నీటిలో అర్థ దూర పొర 0.05&nbsp;mm<ref>[http://www.oseh.umich.edu/radiation/c14.shtml "Material Safety Data Sheet. Carbon-14"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130312103041/http://www.oseh.umich.edu/radiation/c14.shtml|date=2013-03-12}}, University of Michigan.</ref> ఉంటుంది.

సుమారు 60,000 సంవత్సరాల నాటి కర్బనమత పదార్థాల వయస్సును కార్బన్-14 (¹⁴C) ఉపయోగించి గణించుటకు ఉపయోగించే పద్ధతిని రేడియోధార్మిక డేటింగ్ అంటారు. ఈ విధానాన్ని చిగాగో విశ్వావిద్యాలయానికి చెందిన ప్రొఫెసర్ విల్లార్డ్ లిబ్బీ, అతని సహచరులు 1949లో అభివృద్ధి చేసారు.<ref>{{cite journal|author1=Arnold, J. R.|author2=Libby, W. F.|year=1949|title=Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age,|journal=Science|volume=110|pages=678–680|pmid=15407879|doi=10.1126/science.110.2869.678|issue=2869|bibcode=1949Sci...110..678A}}</ref> ఒక గ్రాము స్వచ్ఛమైన కార్బన్ యొక్క మార్చుకోదగిన కార్బన్-14 నిమిషానికి 14 రేడియోధార్మిక పరివర్తనాలు చెందుతుందని లిబ్బీ అంచనావేశాడు. ఇది నవీన రేడియోకార్బన్ ప్రామాణితకు ఇప్పటికీ ఉపయోగపడుతుంది.<ref>{{cite web|url=http://www.c14dating.com/agecalc.html|title=Carbon 14:age calculation|accessdate=2007-06-11|publisher=C14dating.com|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070610195000/http://www.c14dating.com/agecalc.html|archivedate=2007-06-10|deadurlurl-status=nolive|df=}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.ldeo.columbia.edu/~martins/isohydro/c_14.html|title=Class notes for Isotope Hydrology EESC W 4886: Radiocarbon ¹⁴C|accessdate=2007-06-11|publisher=Martin Stute's homepage at Columbia|archiveurl=https://web.archive.org/web/20060924135028/http://www.ldeo.columbia.edu/%7Emartins/isohydro/c_14.html|archivedate=2006-09-24|deadurlurl-status=nolive|df=}}</ref> 1960లో ఈ కృషికి రసాయనశాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది.

[[దస్త్రం:Radiocarbon_bomb_spike.svg|కుడి|thumb|300x300px|¹⁴C, న్యూజీలండ్<ref>{{cite journal|url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|title=Atmospheric δ¹⁴C 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>, ఆస్ట్రేలియా.<ref>{{cite journal|url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html|author=Levin, I.|title=δ¹⁴C record from Vermunt|journal=Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center|year=1994|display-authors=etal|deadurlurl-status=nolive|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080923105819/http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html|archivedate=2008-09-23|df=}}</ref> లలో వాతావరణ ¹⁴C. న్యూజీలాండ్ వక్రం దక్షిణ అర్థ గోళాన్ని, ఆస్ట్రేలిఆ వక్రము ఉత్తరార్థ గోళాన్ని తెలియజేస్తుంది. వాతావరణ అణు ఆయుధాల పరీక్షలు ¹⁴C యొక్క గాఢతను ఉత్తరార్థ గోళంలో రెండింతలు చేసాయి.<ref>{{cite web|url=http://www1.phys.uu.nl/ams/Radiocarbon.htm|title=Radiocarbon dating|accessdate=2008-02-19|publisher=University of Utrecht|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071209151357/http://www1.phys.uu.nl/ams/Radiocarbon.htm|archivedate=2007-12-09|deadurlurl-status=nolive|df=}}</ref>]]

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.<ref>{{cite web|url=https://journals.uair.arizona.edu/index.php/radiocarbon/article/view/3713|title=Bomb-Pulse Dating of Human Material: Modeling the Influence of Diet|archiveurl=https://web.archive.org/web/20141020085949/https://journals.uair.arizona.edu/index.php/radiocarbon/article/view/3713|archivedate=2014-10-20|deadurlurl-status=nolive|df=}}</ref>, <ref>{{cite journal|url=http://news.nationalgeographic.com/news/2005/09/0922_050922_nuke_body.html|title=Radiation in Teeth Can Help Date, ID Bodies, Experts Say|journal=National Geographic News|date=2005-09-22|deadurlurl-status=nolive|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070425080623/http://news.nationalgeographic.com/news/2005/09/0922_050922_nuke_body.html|archivedate=2007-04-25|df=}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J|title=Forensics: age written in teeth by nuclear tests|journal=Nature|date=2005-09-15|volume=437|pages=333–4|pmid=16163340|doi=10.1038/437333a|issue=7057|bibcode=2005Natur.437..333S}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1371/journal.pone.0001529|title=Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover throughout Life|year=2008|last1=Lynnerup|first1=Niels|last2=Kjeldsen|first2=Henrik|last3=Heegaard|first3=Steffen|last4=Jacobsen|first4=Christina|last5=Heinemeier|first5=Jan|journal=PLoS ONE|volume=3|pages=e1529|pmid=18231610|issue=1|pmc=2211393|editor1-last=Gazit|editor1-first=Ehud|bibcode=2008PLoSO...3.1529L}}</ref>

వాతావరణంలోని పై పొరలలో ఉత్పత్తి అయిన తరువాత కార్బన్-14 అణువులు వేగంగా చర్య పొంది ఎక్కువగా (సుమారు 93 శాతం) ¹⁴CO (కార్బన్ మొనాక్సైడ్) గా మారుతుంది. తరువాత తక్కువ రేటులో ఆక్సీకరణం చెంది ¹⁴CO₂, 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 ¹⁴CO₂ 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.<ref name="yim">{{cite journal|doi=10.1016/j.pnucene.2005.04.002|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149197005000454|title=Life cycle and management of carbon-14 from nuclear power generation|year=2006|last1=Yim|first1=Man-Sung|last2=Caron|first2=François|journal=Progress in Nuclear Energy|volume=48|pages=2–36}}</ref> తాజా భూ జీవావరణంలో ఒక కిలోగ్రాం కార్బన్ కు ¹⁴C యొక్క క్రియాశీలకత 238 Bq (బెకరెల్) ఉన్నట్లు 2009లో గుర్తించారు. ఇది వాతావరణంలో అణుపరీక్షకు ముందు గుర్తించిన విలువ 226 Bq/kg కు సుమారు దగ్గరగా ఉంది.<ref>{{cite web|url=http://www.irsn.fr/EN/Research/publications-documentation/radionuclides-sheets/environment/Pages/carbon14-environment.aspx#3|title=Carbon-14 and the environment|publisher=Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150418012710/http://www.irsn.fr/EN/Research/publications-documentation/radionuclides-sheets/environment/Pages/carbon14-environment.aspx#3|archivedate=2015-04-18|deadurlurl-status=nolive|df=}}</ref>