Kernefysik - matematikfysik

© Erik Vestergaard – www.matematikfysik.dk 25
12. Datering ved hjælp af kulstof-14-metoden
I dette afsnit skal vi se, hvordan vi kan benytte en naturligt forekommende radioaktiv
isotop til at datere døde organismer. Der er kulstof i både muskelvæv og knogler. En
lille fast brøkdel af dette kulstof er den radioaktive isotop C-14 (kulstof–14). I atmosfæren
sker der hele tiden en dannelse af C-14 samtidigt med, at noget C-14 henfalder.
Derved er der opstået en ligevægt mellem dannelse og henfald af C-14 i atmosfæren.
Dannelsen af C-14 foregår ved, at neutroner fra den kosmiske stråling rammer nitrogenkerner
(N), der jo findes i luften i form af N2:
14 1 1 14
7 + 0 → 1 + 6
N n H C
Det dannede kulstof reagerer med luftens ilt under dannelse af kultveilte:
C-14 er β-radioaktiv:
C + O2 → CO2
14 14 0
6 7 −1
C → N + e + ν
Da C-14 har de samme kemiske egenskaber som den ikke-radioaktive kulstof-isotop C-
12, indgår den på lige vilkår med C-12. Som følge heraf er der i alle levende organismer
en fast brøkdel af kulstoffet, som er isotopen C-14. Når organismen dør, vil brøkdelen
mindskes, eftersom organismen ikke længere optager nyt kulstof, mens henfaldet af C-
14 i organismen fortsætter. Eftersom halveringstiden for C-14 er 5730 år, vil brøkdelen
af C-14 efter 5730 år kun være halvt så stor i den døde organisme, som i en levende.