Węgiel-14 lub poprawniej 14C, to
promieniotwórczy izotop
węgla
, odkryty
27 lutego
1940
roku przez Martina Kamena i Sama Rubena.
Jądro atomowe
14C zawiera 6
protonów
i 8
neutronów
.
Węgiel-14 powstaje w górnych warstwach
troposfery
i w
stratosferze
w wyniku pochłonięcia
neutronu
przez atom
azotu
. Neutrony powstają w wyniku oddziaływania
promieniowania kosmicznego
z atomami atmosfery. Reakcja powstawania izotopu węgla-14:
![\mathrm{n} + ^{14}_{7}\!\mathrm{N} \rightarrow ^{14}_{6}\!\mathrm{C} + ^{1}_{1}\!\mathrm{H}](http://upload.wikimedia.org/math/7/f/0/7f04d26383597f683866de4ff2b6fbaa.png)
Powstały węgiel jest utleniany do
dwutlenku węgla
, który wchodzi poprzez
fotosyntezę
do organicznego obiegu
węgla w przyrodzie
. Jego rozpad promieniotwórczy sprawia, że jego udział w tkankach w momencie ich powstawania jest największy, a z czasem maleje, ulegając
rozpadowi beta
i tworząc niepromieniotwórczy azot 14N,
antyneutrino
oraz
elektron
o średniej energii 0,156476 MeV, zgodnie z równaniem:
![\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e](http://upload.wikimedia.org/math/0/4/f/04fe8a96285b14c56242be085fe1be8f.png)
Czas połowicznego rozpadu
wynosi 5730 ± 40 lat.
Zawartość izotopu 14C w pozostałościach zawierających węgiel jest używana do szacowania wieku przedmiotów metodą
datowania radiowęglowego
. Jego naturalny udział względem pozostałych izotopów węgla to 0,00000000012%.
Zobacz też