Carbon 14 được sử dụng cách nào để tính niên đại của các mẫu vật?

Từ khóa tìm kiếm: Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 9 – Arkady Leokum

Tất cả các vật sống đều chứa carbon. Chúng cũng chứa một số lượng lớn carbon 14, một chất biến đổi phóng xạ của carbon. Dùng carbon 14, các nhà khoa học có thể xác định tuổi của gỗ và quần áo; và bất cứ vật gì có một thời đã sống. Xác định tuổi của một vật bằng carbon 14 gọi là xác định bằng carbon phóng xạ. Xác định niên đại theo phương pháp này chỉ áp dụng cho những vật có đến 50.000 năm tuổi.

Tốc độ phân hủy của một nguyên tố phóng xạ được gọi là chu kỳ bán phân hủy. Chu kỳ bán phân hủy của một nguyên tố là thời gian cần thiết để phân nửa số nguyên tử của nguyên tố đó phân hủy.

Chu kỳ bán phân hủy của carbon 14 khoảng 5.500 năm. Điều này có nghĩa là 5.500 năm sau khi thực vật hay động vật chết đi, chỉ có phân nửa số carbon 14 mà nó có bị mất đi. Sau 11.000 năm, ¼ số nguyên tử carbon 14 gốc vẫn còn và sau 16.500 năm 1/8 carbon 14 gốc vẫn còn… giả sử người ta tìm thấy một mảnh gỗ xưa trong một ngôi mộ cổ. Trong phòng thí nghiệm, người ta nung nóng nó lên, và biến thành carbon, hoặc đốt cháy nó để cho ra nhiều loại khí khác nhau, trong đó có khí carbonic. Khí carbonic CO2 chứa một số nguyên tử carbon 14. Những nguyên tử carbon 14 đang tự phân hủy. Cứ mỗi lần phân hủy, một thành phần rất nhỏ thoát ra khỏi nguyên tử.

Carbon hay khí CO2 được đặt trong một thiết bị rất nhạy, đó là máy đếm geiger, nó cho biết những thành phần do các nguyên tử của carbon 14 thải ra. Nhờ số thành phần thải ra, các nhà khoa học xác định lượng carbon 14 có trong mẫu vật.

Các nhà khoa học tính được có bao nhiêu carbon 14 hiện diện trong số lượng gỗ bằng như vậy của cùng loài cây như thế nhưng vẫn còn sống. Từ số lượng carbon 14 còn lại trong mẫu cũ, các nhà khoa học tính được số tuổi của cây ấy. Ví dụ, nếu mẫu cũ chứa một nửa số lượng gốc, thời gian sẽ là khoảng 5.500 tuổi.