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C-14-Datierung 1

C-14-Datierung 1. Erstellt von Sal Khan

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Video-Transkript

In diesem Video möchte ich Euch das Prinzip erklären, wie Kohlenstoff-14 entsteht und wie es in alle Lebewesen gelangt. Später in diesem Video oder in einem zukünftigen Video werden wir darüber reden, wie es zum Datieren von Sachen genutzt wird. Wie wir es verwenden um herauszufinden, dass ein Knochen 12000 Jahre alt ist oder, dass eine Person zum Beispiel vor 18000 Jahren starb. Lasst mich die Erde zeichnen. Die Oberfläche der Erde sie ungefähr so aus. Es ist nur ein kleiner Teil der Oberfläche der Erde. und dann haben wir die Atmosphäre der Erde Die werde ich gelb zeichnen. Die Atmosphäre der Erde ist hier. 78 % - Das am häufigsten vorkommende Element in der Atmosphäre ist Stickstoff. Ich schreibe Stickstoff, das Symbol ist nur N Es enthält 7 Protonen und 7 Neutronen. Also hat es eine Atommasse von ungefähr 14. Dies ist das typischste Isotop von Stickstoff. Wir reden über das Wort "Isotop" in der Chemie-Wiedergabeliste. Ein Isotop. Die Protonen definieren, um welches Element es sich handelt. Aber diese Nummer hier oben kann sich ändern, je nach Anzahl der vorhandenen Neutronen so dass die verschiedenen Versionen eines gegebenen Elements - sie werden alle Isotope genannt; Ich sehe sie in meinem Kopf als Versionen eines Elements - Wie auch immer, wir haben unsere Atmosphäre. Dann kommt von der Sonne, etwas, was wir kosmische Strahlung nennen. Aber eigentlich sie es keine Strahlen, es sind kosmischer Teilchen. Es sind vor allem... Ihr könnt sie nur als ein einzelnes Proton, betrachten, das ist das gleiche wie ein Wasserstoff-Kern es können aber Alpha-Partikel sein, das ist das gleiche Sache wie ein Heliumkern, und es gibt auch einige Elektronen. Und sie gelangen in die Atmosphäre und dort stoßen sie in andere Teilchen und es bilden sich Neutronen. Ein Neutron wird durch in kleines "n" dargestellt. und 1 für die Massenzahl. Und unten schreiben wir nichts, da es keine Protonen enthält. Für Stickstoff mussten die 7 Protonen hier notiert werden. Es ist es kein Element. Es ist ein Elementarteilchen. aber diese Nummer 14 geht nicht bis zu 13 Da es sie mit sich selbst ersetzt Damit dies noch um 14 Uhr bleibt und jetzt, da es nur 6 Protonen hat Dies ist nicht mehr Stickstoff per definition Dies ist jetzt carbon und das Proton, das Sie gestoßen war nur Art von ausgegeben wird lassen Sie mich dazu in einer anderen Farbe sowie ein Proton fliegen, die nur rund um Sie können aufrufen, dass Wasserstoff, Wasserstoff 1, und es kann ein Elektron someways gewinnen Wenn es kein Elektron gewinnen Es ist nur ein Wasserstoff-Ionen eine positive Ionen Weise oder einem Wasserstoff-Kern aber dieser Prozess - wieder ist es nicht von einem typischen Vorgang aber es passiert immer wieder - Dies ist wie Kohlenstoff-14 Formen. So ist dies hier Kohlenstoff-14. Sie können es im wesentlichen anzeigen als ein Stickstoff 14 wo einer der Protonen wird durch ein Neutron ersetzt. Und das interessante ist, dass Dies ist immer in unserer Atmosphäre gebildet nicht in großen Mengen aber in angemessener Menge. Lassen Sie mich dies aufzuschreiben. .. .constantly gebildet... Konstante Formation Und was passiert ist... und lassen Sie mich ganz klar Lassen Sie uns das Periodensystem hierher. Typische Kohlenstoff: CO2 per Definition hat 6 Protonen aber das typische Isotop die am häufigsten verwendeten Isotope Kohlenstoff ist Kohlenstoff 12. So...Carbon 12. Carbon 12 ist die häufigste. Also die meisten des Kohlenstoffs in Ihrem Körper ist Kohlenstoff 12 aber interessant ist, Das heißt ein kleiner Bruchteil der Kohlenstoff-14 Formen und diese Kohlenstoff-14 können dann auch kombiniert mit Sauerstoff in Form von Kohlendioxid. Und dann, dass Kohlendioxid Ruft in unserer Ozeane in den Rest der Atmosphäre absorbiert Es kann behoben werden, indem Pflanzen, so dass wenn die Leute reden über -Pflanze, die sie wirklich reden verwenden vor allem Licht Energie von der Sonne zum Aufnehmen von gasförmigem CO2 und schalten Sie ihn in tatsächlichen Art organische Gewebe. Und so macht dieser Kohlenstoff-14 Weg Es wird ständig gebildet wird Es macht seinen Weg in Ozeane... es ist bereits in der Luft, aber es vollständig mischt durch die ganze Atmosphäre .. .oceans und die Luft... und dann macht es seinen Weg in Pflanzen. Und Pflanzen sind wirklich nur gemacht von diesem festen Kohlenstoff Diese Kohlenstoff, die in gasous Form, in übernommen wurde und setzen in, ich denke, man könnte sagen, in einer Art von fester Form, in eine lebendige Form gebracht. Das ist was Holz ziemlich viel ist. Sie ruft in Pflanzen setzen und es wird in die Dinge, die Essen die Pflanzen. So könnte, die uns sein. Nun, warum ist dies sogar interessant? Ich habe gerade einen Mechanismus erklärt wo einige unseres Körpers, obwohl Kohlenstoff 12 ist das am häufigsten verwendete Isotop, Einige von unseren Körper, während wir leben Ruft dieser Kohlenstoff-14 Sache zusammen. Das interessante ist: Das einzige Mal nehmen Sie in diese Kohlenstoff-14 ist, während du lebst, während Sie neue Sachen essen. Weil, sobald Sie sterben und Sie erhalten begraben unter der Erde Es gibt keine Möglichkeit für die Kohlenstoff-14 zu einem Teil von Ihr Gewebe mehr Da Sie nicht alles essen mit neuen Kohlenstoff-14. Und interessant ist hier ist: Wenn du stirbst, wirst du nicht zu Holen Sie sich alle neuen Kohlenstoff-14 und, dass Kohlenstoff-14 dass Sie bei Ihrem Tod wird... Also der Kohlenstoff-14, die Sie hatten Verfall wird über Beta-Zerfall. Und wir haben gelernt, über diese. zurück in Stickstoff 14. So kehrt diesen Prozess um. Es werde also zurück in Stickstoff 14 zerfallen. Im Beta-Zerfall emittieren Sie ein Elektron und ein Elektron-Neutrino. Ich werde nicht in die Details, die. Aber im Wesentlichen was Sie hier passiert ist: Sie haben eines der Neutronen dreht sich in ein proton und diese Dinge ausgeben in den Prozess. Nun, warum ist das interessant? Also ich gerade sagte während Ihr Leben sind Sie haben gerade nach oben Kohlenstoff-14. Als bald as... und Kohlenstoff-14 wird ständig Dieser Verfall zu tun. Aber interessant ist, sobald Sie sterben und Sie sind keine weitere Pflanzen Einnahme oder aus der Atmosphäre atmen, wenn Sie sind ein Werk oder zur Festsetzung von der Atmosphäre und dies gilt auch für Pflanzen: Sobald die Pflanze stirbt, ist es nicht mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und verwandelte sie in neues Gewebe der Kohlenstoff-14 in das Gewebe ruft "eingefroren" und diese Kohlenstoff-14 ist dieser Zerfall mit einer bestimmten Rate. Und dann können Sie diesen Kurs um zu bestimmen, wie lang vor tatsächlich das Ding gestorben sein müssen. Also die Rate bei dem in diesem Fall die Rate der Kohlenstoff-14 Zerfall ist im wesentlichen: verschwindet die Hälfte, die Hälfte gegangen in etwa 5730 Jahre. Und das ist Acutally eine Halbwertszeit aufgerufen. Und wir sprechen über es in anderen Videos. Dies nennt... ein halbes Leben. Und ich möchte hier deutlich sein: Sie wissen nicht, welche Hälfte der ist es verschwunden. Es ist eine probabilistische Sache. Sie können nicht einfach sagen: "Oh, alle von der Kohlenstoff-14 auf der linken Seite werden Verfall und alles, was der Kohlenstoff-14 auf der rechten Seite nicht zu gehen zerfallen in 5730 Jahre." Was es ist im Grunde genommen sagend ist: jeder gegeben Kohlenstoff-14 Atom hat eine 50 % ige chance zerfallenden in Stickstoff 14 in 5730 Jahre. Dies im Laufe der 5730 Jahre etwa wird die Hälfte von ihnen verfallen haben. Nun, warum ist das interessant? Nun, wenn Sie, dass wissen alle Lebewesen haben Sie einen bestimmten Anteil der Kohlenstoff-14 in ihrer Gewebe als Art des Teils Was macht Sie und dann, wenn Sie wo einige Knochen zu finden... Sagen wir einfach, dass Sie finden einige Knochen. Hier. Sie graben es auf irgendeine Art von Archaologie Graben. Und Sie sagen: "Hey, das bone hat die Hälfte der Kohlenstoff-14 aller die Lebewesen, die Sie sehen jetzt. " So dass Sie könnte... wäre es eine ziemlich vernünftige Schätzung zu sagen: "nun, das Ding muss 5730 Jahre alt sein." Vielleicht haben Sie sogar besser ein wenig tiefer, und Sie finden einen anderen Knochen Vielleicht finden Sie einen anderen Knochen. Vielleicht ein paar Meter noch tiefer. Und Sie sagen: "Wow, dieses Ding über hier hat ein Viertel der Kohlenstoff-14, die ich erwarten würde in etwas Leben zu finden. " Ist so wie alt das? Wenn es nur ein Viertel der Kohlenstoff-14, Es muss zwei Halbwertszeiten durchlaufen haben nach einer Half-Life hätte es Es müsste man die Hälfte der Kohlenstoff und dann nach einem anderen Half-Life die Hälfte davon auch verwandelt Stickstoff 14. Und so ist dies zwei Halbwertszeiten bedeuten würde. Das ist dasselbe wie zwei Mal 5730 Jahre. Oder Sie würde sagen, dass dieses Ding was ist? .. .this ist zehntausend...11460 Jahre alt Geben oder nehmen.