Радионуклиды космогенного происхождения

Они образуются при взаимодействии космических лучей с газами земной атмосферы и некоторыми элементами земной коры. Наиболее радиоэкологически важные изотопы – углерод-14 (Т _1/2 = 5730 лет) и тритий (Т _1/2 = 12,35 года). Тритий (радиоактивный водород) и углерод-14 (¹⁴С) образуются непрерывно, так как мы не можем ограничить взаимодействие космического излучения с атмосферой. Скорость образования ¹⁴С остаётся неизменной уже 15 000 лет [6], поэтому он находится в равновесии с углеродом биосферы (т.е. доля радиоуглерода в составе стабильного практически постоянна) и поступает в организм человека с водой, воздухом, растительной и животной пищей, став составной частью человеческого тела. На определении количества ¹⁴С основан метод оценки возраста органических материалов, произведённых из “живого вещества” (например, дерева), и отмерших организмов. Радиоуглеродный метод разработан американским радиохимиком У. Либби (Нобелевская премия 1960 года) и применим при определении возраста объектов не старше 50 000 лет.

Доля ¹⁴С в смеси со стабильными изотопами (¹²С и ¹³С), из которых состоит элемент углерод, при жизни любого организма постоянна вследствие непрерывного обмена веществ (метаболизма). Эта доля такая же, как у углерода, который входит в состав углекислого газа атмосферы (CO₂); именно этот газ участвует в фотосинтезе, который “строит” тело всех растений. В отмерших материалах из-за прекращения метаболизма доля ¹⁴С вследствие его распада только убывает со скоростью радиоактивного распада (А = А_ое^-λt, где λ = ln 2/ Т _1/2). Эта экспериментально устанавливаемая доля находится в строгом количественном соответствии с отрезком времени, который прошёл с момента прекращения метаболизма (например, естественного отмирания или срубания дерева) до момента определения доли ¹⁴С. Так устанавливают “возраст” археологических и палеонтологических объектов органического происхождения.

Дата добавления: 2013-12-11