2碳14测年法ppt课件
2碳14测年法
在现在生活的树木中，
12C
∶ 13C ∶ 14C=98.9 ∶1.1 ∶1.07×10-10，这个 比值称为碳活动性常数。 工业废气及汽车尾气中的 CO2， 化石燃料和碳 水化合物燃烧排放的CO2，会稀释大气中14C的 浓度。尤其 1850~1954 年的工业革命，化石燃 料的燃烧使12C浓度大大增加。 近代核武器爆炸会增加大气中14C的浓度。1963 年大量核武器爆炸，使14C ∶ C增加了90%。 地球磁场强度变化，太阳黑子活动，可以改变 宇宙射线流，进而改变大气中14C的浓度。
14N + 1n 7 0 14C 6 14N + 7
14C 6
+ p（ 14C6产生） 1
14C 衰变）2 6
e - ++Q（
电子 反中微子
最大衰变能量
14C通过第一式不断产生，通过第二式不断衰变。
思考：
A. 在14C6产生和衰变的最初一段时间， 14C6产生与衰变的速度 （单位时间内衰变的14C6原子数）如何？ B. 经过一段时间后， 14C6产生与衰变的速度又如何？ C. 当14C6产生的速度与衰变速度相等时，大气中14C6的浓度如何 ？
EN型串列静电加速器
串列 AMS 系统——离子源、注入 系统、串列加速器、高能分析系统 、重离子探测器、数据获取系统
北京大学加速器质谱计装置示意图
IS——离子源 EL——单透镜 PA——预加速段 ST——导向器 SL——缝 FC——法拉第杯 GL——间隙透镜 IM——注入磁铁 DM——双注入磁铁 BPM——束流抛面仪 EQ——静电四极透镜 MQ——磁四极透镜 AM——分析磁铁 BM——偏转磁铁 ESD——静电分析器 DT——探测器
碳14测年法考古
后来，又有研究表明有一场强烈地 震导致了中子辐射增加碳14同位素 的数量，让1988年进行的碳年代测 定得出不了准确的结论。
精选
我对于C14测年法的 看法
精选
参考文献
张雪莲,仇士华.夏商周断代工程中应用的系列样品方法测 年及相关问题[J].考古,2006(2)
所需标本量较大
所需标本量小
精度不够
精度较大
精选
夏商周断代工程
用C14定出了从二里头文化到西周的考古学文化分期的年代框架
如用C14缩短范围，再根据天文推算、文献和金文历日研究， 选定公元前1046年为武王克商年。
精选
我国开始把煤炭应用于冶铁的年代之争？
精选
C14测年法的局限性
精选
碳素污染——都灵耶稣裹尸布真伪
李沐原,孙卫中.小议碳十四在考古学上的应用[J].黑龙江 科技信息,2011（28）
中国科学院考古研究所实验室.碳-14年代的误差问题[J]. 考古,1974(5)
仇士华,蔡莲珍.关于考古系列样品碳十四测年方法的可靠 性问题[J].考古,2001（11）
精选
碳14测年法在考古 学中的应用和局限
精选
几项考古重大发现
夏商周断代工程？
武王克商为什么定在公 元前1046年？
我国开始把煤炭应用于 冶铁的年代之争？
精选
C14测年法原理
外
C14
C14
C14
界
生
命
CC1144
体
死亡后随时间推移
CC1144
精选
C14测年法的发展
C14常规测年法
加速质谱C14测年法
碳14测年法考古
C14测年法的局限性
测量的年代范围有限
碳素污染
死亡年代与其被利用的 年代不一致
碳素污染——都灵耶稣裹尸布真伪
1988 年，用 C14 测年代，显示那块 使人崇敬了多年的裹尸布是假的。 后来，又有研究表明有一场强烈地 震导致了中子辐射增加碳 14 同位素 的数量，让 1988 年进行的碳年代测 定得出不了准确的结论。
我对于C14测年法的 看法
参考文献
张雪莲 ,仇士华 . 夏商周断代工程中应用的系列样品方法测 年及相关问题[J].考古,2006(2)
李沐原,孙卫中. 小议碳十四在考古学上的应用 [J].黑龙江 科技信息,2011（28）
中国科学院考古研究所实验室 . 碳-14 年代的误差问题 [J]. 考古,1974(5) 仇士华 ,蔡莲珍 . 关于考古系列样品碳十四测年方法的可靠 性问题[J].考古,2001（11）
碳14测年法在考古 学中的应用和局限
几项考古重大发现
夏商周断代工程？ 武王克商为什么定在公 元前1046年？
我国开始把煤炭应用于 冶铁的年代之争？
C14测年法原理
外 界
C14
C14
Cபைடு நூலகம்4
生
命
C14 C14 死亡后随时间推移 C14 C14
体
C14测年法的发展
C14常规测年法 所需标本量较大 精度不够
加速质谱C14测年法 所需标本量小 精度较大
夏商周断代工程
用C14定出了从二里头文化到西周的考古学文化分期的年代框架
如用C14缩短范围，再根据天文推算、文献和金文历日研究， 选定公元前1046年为武王克商年。
我国开始把煤炭应用于冶铁的年代之争？
碳十四测年概述
五、碳十四测年法存在的问题
测年的误差
标本的采集
以木质材料为例, 树心的年代要比树边的年代早上几十年甚至几
百年, 树木的年代不能等同于人们对其的使用年代。而骨骼相对
于木质标本来说较为准确。
五、碳十四测年法存在的问题
实验和研究中产生的问题 受仪器的制约, 实验结果也有可能不同。因为得出的数据年代跨度
测年；样品应具有均一性；未受污染的新鲜样品。
三、定年所用的样品
2、所用及采用的样品部位
所测物 动物 材料样品
尸体 骨骼
所测年份
动物死亡时的年份 动物死亡后的数年 树木年轮的年份 亚麻生长的年代 剪去羊毛的年份 成岩的年份
木材
树木 亚麻衣物 羊毛衣物 海相浊流岩 木炭 纤维素 亚麻衣物的一角 羊毛衣物的一角 当中的方解石
碳十四测年法概述
地球化学
目 录
碳十四 测年的 基本原 理
定年所 用的样 品
碳十四 测年存 在的问 题及解 决问题 的办法
满足条
件
C14测 年的 方法
一、碳十四测年的基本原理
稳定同位素，不发生衰变，6个中子，6个质子
12C
稳定性介于12C与14C之间，7个中子，6个质子，半衰期不详
13C
14C
小结
四、14C测年的方法
1、气体正比计数 气体正比计数是一种计算给定样品发射的β粒子的传统放射性定年技 术。β粒子是放射性碳衰变的产物。在此方法中，碳样品首先转换成 二氧化碳气体，然后在气体正比计数器上进液体闪烁计数(LSC) 液体闪烁计数是另一种放射性碳定年技术，曾经在20世纪60年代流行。 在此方法中，样品为液体形式，并添加了闪烁体。当闪烁体与一个β 粒子相互作用时会产生闪光。一个装有样品的小瓶在两个光电倍增管 之间通过。只有当两个设备都记录下闪光，才能产生一个计数。
碳14测年
114C测年基本原理1.1 14c的产生•宇宙射线中子冲击高空氮生成14C ，新生14C 被氧化成CO,参加自然界碳循环扩散到2整个生物界以及与大气发生交换的一切含碳物质中。
1n+ 14N→14C+1H1.2 14C的循环•海水中的碳酸盐类物质通过与空气中的14CO发生交换而使含14C 物质进入海水中；2•植物经过光合作用吸收14CO2动物通过食物链而摄入14C 。
•这些物质的14C 含量一方面按放射性衰变规律减少，一方面又不断从大气中获得补充，保持动态平衡。
1.314C 的衰变±•如动植物的死亡碳酸盐的掩埋等，造成物质中的14C 不再得到补充，原始的放射性14C 就按衰变规律减少，14C 的半衰期为5730±40a 根据衰变反应14C →14N+β和衰变定律，有:14N ＊=14C(e λt -1) 由A=A 0e -λt → t=-1／λln(A ／A 0)(A-样品放射性比度，A 0-样品活着时的放射性比度,假设在14C 可测年龄段内，宇宙辐射强度相似，即A 0=13.56±0.07dpm ／g)λ2 样品的选择14C常规测定的高精度技术即使用常量样品,如3～10克碳,计数其14C原子衰变时放射出的β射线。
小样液闪是常规测年与加速器测年法之间的必要补充,从而构成较完整的14C 测年方法系列，(小于1g碳)直接计数样品中的14C原子,因而需要的样品量不到常规法用量的千分之一（<10mg）2.2 湖相淤泥•湖相淤泥含大量或不含水生植物的有机遗体，而这些植物吸收了水溶大气CO 2和HCO 3—离子中的碳。
这两种来源的碳具有不同的14C 放射性比度大气中CO 2富14C ，而HCO 3—中的14C 贫乏•如果水溶液含有石灰岩沉积，淤泥有可能与这些物质相结合，致使c 年龄测定给出错误的结果，所以尽量获取生物成因的淤泥。
2.3 湖湘贝壳类•湖相贝壳的初始14C浓度与溶解在湖水中的CO2和HCO3—的14C浓度在生长期达到平衡，具有一定可信度。
C14测年法
碳—14测年法
自然界中的14C是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的．碳—14不仅存在于大气中，而且会随着生物体的吸收代谢，经过食物链进入活的动物或人体等一切生物体中．由于碳—14一面在生成，一面又以一定的速率在衰变，致使碳—14在自然界中（包括一切生物体内）的含量与稳定同位素碳—12的含量的相对比值基本保持不变．
当生物体死亡后，新陈代谢停止，由于碳—14不断衰变减少，因此体内碳—14和碳—12含量的相对比值相应不断减少．通过对生物体出土化石中碳—14和碳—12含量的测定，就可以准确算出生物体死亡（即生存）的年代．例如某一生物体出土化石，经测定含碳量为M克（或碳—12的质量），按自然界碳的各种同位素含量的相对比值呆计算出，生物体活着时，体内碳—14的质量应为m克．但实际测得体内碳—14的质量内只有m克的八分之一，根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了，即已死亡了一万七千二百九十年年了．美国放射化学家W．F．利比因发明了放射性测年代的方法，为考古学作出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖．。
同位素检测（碳十四法）
同位素检测同位素检测法就是所谓的碳十四同位素断代法。
同位素是指原子序数相同，而质量数不同的各种原子。
在元素周期表中占同一位置，其化学性质几乎相同。
如C12、C13、C14。
其中C14(碳十四)是具有放射性的同位素。
所谓放射性同位素是指自然界存在的一些最重的元素，会发出三种辐射。
而同位素断代法正是利用了放射性同位素的蜕变周期。
蜕变也叫衰变，放射性元素的半衰期即表示衰变的快慢。
不同原子半衰期有很大差别。
在考古学上，通过用常规的放射性衰减技术法测量C14的丰度(多少)。
C14的含量与现在C为标准进行比较，就可推知该样品的年代了。
实际上，鉴定古地图可以用超灵敏的加速器质谱技术，其技术也是建立在同位素检测原理上，但要先进很多。
质谱技术测试时间更短，精度更准，相应的测年误差为正负50年。
碳十四测年法碳十四测年法又称放射性同位素（碳素）断代法，一般写作 14 C 。
14 C 断代方法由美国芝加哥大学利比（ Libby ）教授于 1949 年提出。
1 、碳十四断代法的原理自然界存在三种碳的同位素： 12C （ 98.9% ） , 13C (1.19%), 14C (10-10%) ，前两者比较稳定，而 14C 属低能量的放射性元素。
14 C 的产生和衰变处于平衡状态，其半衰期为5730±40 年（现在仍使用5568±30 年）。
宇宙射线同地球大气发生作用产生了中子，当热中子击中 14 N 发生核反应并与氧作用便产生了地球上的 14 C 。
在大气环境中新生 14 C 很快与氧结合成 14 CO2 ，并与原来大气中 CO2 混合，参加自然界碳的交换循环。
植物通过光合作用吸收大气中的 CO2 ，动物又吃植物，因而所有生物都含有 14 C 。
生物死后，尸体分解将 14 C 带进土壤或大气中，大气又与海面接触，其中的 CO2 又与海水中溶解的碳酸盐和 CO2 进行交换。
可见凡是和大气中进行过直接、间接交换的含碳物质都含 14 C 。
利用碳14测年份的原理
利用碳14测年份的原理碳14测年是一种常用的放射性同位素测年方法，利用地球大气中自然存在的放射性同位素碳14对有机物质进行测定。
碳14的半衰期约为5730年，它具有一定的放射性，每个单位时间内碳14的数量会以指数方式减少。
由于碳14的存在量与大气中的同位素相对稳定，因此通过测量有机物质中碳14的含量，可以估算出有机物质形成的年代。
碳14测年的原理基于以下几个假设：1. 大气中的碳14含量在时间上趋于稳定。
大气中的碳14是由宇宙射线通过与氮气反应产生的，随着时间流逝，宇宙射线的强度和碳14的产生速率会有所变化。
可以通过测量当代大气中的碳14含量，以及了解过去大气中的碳14含量的变化趋势，来进行年代测定。
2. 碳14与碳12在大气和地球生物圈之间的交换速率是相对恒定的。
地球上的生物体在进行新陈代谢过程中会吸收大气中的碳14和碳12，这两种同位素的比例会在生物体中保持相对恒定。
当生物体死亡后，它不再吸收新的碳14，而现存的碳14会以放射性衰变的方式逐渐减少。
通过测量有机物质中碳14与碳12的比例，可以计算出有机物质形成的时间。
基于以上的假设，进行碳14测年需要进行以下步骤：1. 采集样本：首先需要采集要进行测年的有机物质样本，可以包括木材、骨骼、纸张等。
样本应尽量保持完整，避免或尽量消除与外界的碳交换。
2. 提取样本中的有机物质：将样本经过一系列化学处理步骤，提取出其中的有机物质。
这些有机物质通常是含有碳元素的化合物，例如纤维素、蛋白质等。
3. 测量样本中碳14的含量：将提取出的有机物质样本进行放射性测量，测量结果将以放射性计数的形式呈现。
测量可以通过液体闪烁计数器、气体比计数器等设备进行。
4. 消除干扰因素：由于地球上的放射性同位素活动度并非均匀分布，环境中的某些因素可能会干扰测量结果。
这些干扰因素包括地壳中的混合碳、大气和海洋交换的碳等。
为了准确测量样本中的碳14含量，可以通过化学处理和统计学方法，消除这些干扰因素的影响。
c14年代测定法
c14年代测定法一、C14的生成和衰变机制C14，即放射性碳-14，是碳的一种放射性同位素。
在大气中，C14由宇宙射线与大气中的氮-14反应生成。
生成后，C14在空气中的浓度保持不变，因此，植物在光合作用中吸收C14，动物食用植物或其它含有C14的生物，从而在生物圈中形成一个碳-14的封闭系统。
当生物死亡后，它体内的C14开始以固定的半衰期衰变，约为5730年。
因此，通过测量生物遗骸中C14的剩余量，可以推算出该生物的死亡年代。
二、样品收集和处理进行C14测年，需要采集含碳样品，如木材、骨头、有机土壤等。
采集后，需将样品磨碎，以去除外部污染。
然后，将样品中的碳提取出来，以供测量。
提取过程中需注意避免交叉污染。
三、年代测定流程1.收集样品：选择具有年代意义的样品进行采集。
2.样品处理：清洁并研磨样品至适当粒度。
3.碳的提取：利用化学方法将碳从样品中分离出来。
4.C14测量：利用放射性计数器测量样品的C14浓度。
5.数据处理：根据C14浓度和半衰期计算出样品的年代。
四、数据处理与校正由于测量过程中存在误差，因此需要对数据进行处理和校正。
常用的数据处理方法有：校准曲线法、内插法等。
此外，由于大气中C14浓度随时间发生变化，因此需要进行校正以得到准确的年代数据。
五、误差分析与校正误差可能来源于样品本身、测量设备、数据处理等多个环节。
为保证测年结果的准确性，需要对误差进行分析和校正。
常见的误差校正方法有：统计校正法、系统误差校正法等。
六、环境影响考虑环境因素如气候变化、土壤类型、水文条件等可能对测年结果产生影响。
因此，在分析测年结果时，需要考虑环境因素的影响并进行校正。
七、C14法在地质历史中的运用C14法广泛应用于考古学、地质学等领域，为研究古生物、古气候、古地理等方面提供了重要依据。
通过对不同地层和古生物化石的测年分析，可以推断出地质历史时期的气候变化、海平面变化等信息，有助于更好地理解地球的自然历史和人类文明的发展历程。
碳十四测年法到底测出了什么
碳⼗四测年法到底测出了什么简单归纳下，碳⼗四测年法恰恰证明地球⼗分年轻，根本不是多少亿年碳14是碳原⼦在⾼空受到宇宙射线照射产⽣的不稳定原⼦，它的半衰期按⽬前测定为5730年，每到半衰期就有⼀半会衰减成氮14，⼤约到7万年就衰减到原来的千分之⼀，会⼤⼤加⼤误差，⼀般认为在5万年内相对准确碳12是稳定的碳原⼦，碳14测年法通过测定样本内碳12与碳14的⽐例估算样本的年代，碳14含量越低，说明年代越久远碳会⾃然产⽣三种不同的类别（同位素）： 12C、13C和14C。
碳-14被⽤来测年的原因是它很不稳定（放射性），⽽12C和13C是稳定的。
放射性的意思是碳-14会随着时间的过去衰变（放射出射线），于是变成不同的元素。
在此过程期间（称为 “β衰变”），碳-14原⼦中的中⼦会转变成质⼦。
因着失去⼀个中⼦和得到⼀个质⼦，碳-14被变成氮-14（14N = 7个质⼦和7个中⼦）。
如果碳-14不断地衰变，地球最终会消耗所有的碳-14吗？答案是否定的。
碳-14不断被增加到⼤⽓层中。
从外太空来的宇宙射线（包括⾼⽔平的能量）撞击地球上空的⼤⽓层。
这些宇宙射线与⼤⽓层中的原⼦发⽣碰撞，使它们产⽣分裂。
来⾃这些碎⽚原⼦的中⼦与氮-14原⼦（⼤⽓层主要是由氮和氧组成的）发⽣碰撞，把它们转变成碳-14。
⼀旦碳-14产⽣，它就会与⼤⽓层中的氧结合（12C表现像14C。
⼀样，也会与氧结合）产⽣⼆氧化碳（CO2）。
因为CO2会与植物混合（意思是我们吃的⾷物包含12C和14C），所以12C和14C在所有的活⽣物中应该有同样的⽐率，正如在我们呼吸的空⽓中⼀样）。
碳-14测年过程是怎么⼯作的？⼀旦活⽣物死亡，测年过程就会开始。
只要有机体仍然活着，它就会继续吸引14C；可是，当它死亡的时候，它就会停⽌。
既然14C是放射性的（衰变为氮-14），死亡有机体中14C的数⽬会随着时间的过去变得越来越少。
因此，测年的过程包含测定14C数⽬（衰变后仍然存在的部分）。
碳14鉴定
用碳14鉴定法鉴定瓷器并不十分准确，原因如下：
1、所谓的“碳十四鉴定”即放射性碳定年法，是利用在自然界中广泛存在的碳十四来测量“动物和植物”的年龄。
动物与植物都属于有机物，然而大多数文物比如瓷器、陶器、青铜器都属于无机物，所以碳十四测年在考古方面的应用十分有限。
2、碳十四法主要用来鉴定高古文物，一般指年代比较久远的，而一般文物都在一两千年以内，所以一般不会用碳十四法来断代。
3、还有精度的问题，即使进行高精度的测量，这种方法也存在正负20-40年的误差，这种数据经过校正放在95%的置信度下，最后给出的年代范围通常会落在几十到几百年。
扩展资料
由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定，人们可透过倾测一件古物的碳14含量，来估计它的大概年龄。
这种方法称之为碳定年法。
不过，碳14测年法所测得的年代有颇大的误差。
因此，假若所测的物件比较近代，相对误差也更大。
另一方面，碳14测定法亦有可能受到火山爆发等自然因素影响。
所以，若没有其他年代测定方法来检订，单单依赖碳14的测年数据是完全不可靠的。
C14的半衰期只有五千多年而地球存在已有数十亿年，自然界却存在着保持一定水平的放射性碳元素，为使C14的产生和衰变处于平衡状态，保持一定水平，必然存在着一种源泉。
这个来源就在大气高空层，在那里，宇宙射线中子和大气氮核作用生成C14。
C14法创始人利比(W.F.Libby)从宇宙射线和人工核反应的研究中得到启发，认为自然界存在生成C14的条件，有可能检测出来，经过仔细考查计算，并在实验中解决了低能量低本底测量上的技术问题，测出了自然C14。
由此建立了C14测定年代的方法。
碳十四断代法
碳十四断代法
碳十四断代法，又称碳测年法或放射性碳测年法，是根据碳衰变程度计算样品大致年龄的测量方法。
这一原理通常用来测定古生物化石的年代。
碳十四是碳元素的一种具放射性的同位素，它是通过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。
碳-14原子核由6个质子和8个中子组成。
其半衰期约为5,730±40年，衰变方式为β衰变，碳-14原子转变为氮-14原子。
由于其半衰期达5,730年，且碳是有机物的元素之一，我们可以根据死亡生物体的体内残余碳-14成分来推断它的存在年龄。
生物在生存的时候，由于需要呼吸，其体内的碳-14含量大致不变，生物死去后会停止呼吸，此时体内的碳-14开始减少。
由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定，人们可透过测量一件古物的碳-14含量，来估计它的大概年龄。
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吃水果
11
大气中的另外一部分14C随CO2溶于水，其中一部分形成 含 有 1 4 C 的 碳 酸 岩 ( 例 如 Ca14CO3) 或 重 碳 酸 岩 （ Ca(H14CO3)2），另一部分被海洋生物吸收。
14N7 + 1n0
14C6 + p(1H1)
大气氮 热中子 放射性碳 质子
质子
质子
中子
中子
氮
碳
7
(3)14C的衰变
14C是一种放射性同位素，一旦形成，便发生衰变：
14N7 + 1n0
14C6 + p（ 14C6产生） 1
14C6
14N7+ e - ++Q（ 14C6衰变）2
电子 反中微子 最大衰变能量
宇宙射线为来自太阳系以外的高能量粒子，能量约从109eV 到
1020eV以上。在靠近地球的太空中，每秒每平பைடு நூலகம்厘米约有一个宇
宙射线穿过。宇宙射线的主要成份是质子，其它核种从氦核到
铁核以上，甚至微量的镧系元素。在人造粒子加速器中其最高
能量约为1013eV。宇宙射线的能谱横跨12个数量级的能量。能谱
上 有 两 个 有 重 要 物 理 意 义 的 转 折 点 ， 1015eV 称 为 膝 点 (knee) ，
花掉93.75元 花掉96.875元
剩余93.75元 剩余96.875元
第6天 得到100元 存款196.875元 花掉98.4375元
剩余98.4375元
第7天 得到100元 存款198.4375元 花掉99.21875元
剩余99.21875元
第8天 得到100元 存款199.21875元 花掉99.609375元 剩余99.609375元
5
宇宙射线还存在着转化、簇(醋)射的过程。除中微子以外，几乎 所有的高能宇宙射线，在穿过大气层时都要与大气中的氧、氮 等原子核发生碰撞，并转化出次级宇宙线粒子，而超高能宇宙 线的次级粒子又将有足够能量产生下一代粒子，如此下去，一 级一级的转化，将会产生一个庞大的粒子群。1938年，法国人 奥吉尔在阿尔卑斯山观测到了这一现象，并将其命名为“广延 大气簇射”。
3×1018eV 称 为 踝 点 (ankle) 。 极 高 能 宇 宙 射 线 (Ultra High Energy
Cosmic Rays: UHECR)主要研究1018eV以上的宇宙射线。
6
大气中有很多氮（大气中氮78.09%，氧20.95%，氩0.93%——容 积的99.9%，质量的99.95%），热中子和氮原子碰撞，使氮原子 转变为14C原子：
热中子
电子
热中子——运动很缓慢,能量在0.03电子伏特数量级。相对而言， 还有“快中子”，能量在1.1兆电子伏特以上。中子不带电，且 有一个质量单位。
4
宇 宙 射 线 —— 是 一 种 来 自 宇 宙 的 能 量 特 别 大 的 带 电 粒 子 流 。 1912年，德国科学家韦克多·汉斯带着电离室乘气球升空测定 空气电离度，发现电离室内的电流随海拔升高而变大，从而认 定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的，于 是有人取名为“宇宙射线”。
当大气中14C6产生的速度与衰变速度相等（动态平 衡）时，大气中14C6的浓度是一定值。
(4)碳 循 环
14C6在高空形成以后，很快被氧化成14CO2，并均匀分布 在大气圈中（注意，大气中氧很丰富，约占20.95%）。
植物
光合作用
吸收CO2
14C
放出O2
食草动物14C
食肉动物14C
10
吃饭
喝水
14C
14C通过第一式不断产生，通过第二式不断衰变。
思考：
A. 在14C6产生和衰变的最初一段时间， 14C6产生与衰变的速度
（单位时间内衰变的14C6原子数）如何？
B. 经过一段时间后， 14C6产生与衰变的速度又如何？
C. 当14C6产生的速度与衰变速度相等时，大气中14C6的浓度如何
？
8
有一个流浪汉，每天得到100元救济款，但此君每天都花
碳在自然界有3种同位素： 12C（98.8%) 稳定同位素 13C（1.108%） 14C（1.2×10-10%）——放射性同位素，主要产生于高空 大气层。
3
(2)14C的产生
在高空大气层，由于宇宙射线的冲击，产生一些热中子和电子 等多种粒子。
冲击概率恒定
其它粒子
宇 宙 射 线 的 主 要 成 分 为 质 子 (83% ～89%)、α 粒子(10%～15%)及原 子序数Z≥3的轻核和高能电子(1% ～2%)，这种射线能量很高，可达 10~20MeV以上。
宇宙射线的产生
太阳系是在圆盘状的银河系中运行的，运行过程中会发生 相对于银河系中心位置的位移，每隔6200万年就会到达距离银 河系中心的最远点。而整个“银河盘”又是在包裹着它的热气 体中以每秒200公里的速度运行。“银河盘并不像飞盘那样圆滑 ”，科学家称，“它是扁平的”。当银河系的“北面”或前面 与周围的热气摩擦时就会产生宇宙射线。
第八章 第四纪年代学
Chapter 8 Quaternary Geochronology
C
1
第一节 放射性碳测年法
Section 1 Radioactive Carbon Dating
C
2
1.14C测年的 基本原理
（1）自然界的碳同位素
14C测年法是由美国放射性化学家W.F.Libby（利比）1949 年首创的。由于他在14C测年方面的杰出贡献，1960年获得 诺贝尔化学奖。 14C方法是第四纪年龄测定的主要方法之 一，测年精度很高。
第9天 得到100元 存款199.609375元 花掉99.8046875元 剩余99.8046875元
第10天 得到100 存款199.8046875 花掉99.90234375元 剩余99.90234375元
等上比述级 问数题的是前一个n项等和比S级n=2数-—问12—n题-1 ，最M后o，ne此y=君50手∑n∞中=1—有21—n1-100元51+0·，+·5·每0/2天+得50到/4+15000/元8+，···花+5掉0/120n-0元9
掉所拥有钱数的1/2，在救济开始的第一天之前，此君手
中的钱数是0，濒于饿死。
第1天 得到100元 存款100元
花掉50元
剩余50元
第2天 得到100元 存款150元
花掉75元
剩余75元
第3天 得到100元 存款175元
花掉87.5元
剩余87.5元
第4天 得到100元 存款187.5元 第5天 得到100元 存款193.75元