Cartão Postal Namorando de carbono 14

Carbono-14, 14C, ou radiocarboneto, é um isótopo radioativo de carbono com um núcleo contendo 6 prótons e 8 nêutrons. A sua presença em matérias orgânicas é a base do método de namorando de carbono radioativo até à data, em amostras arqueológicas, geológicas e hidrogeológicas. O carbono-14 foi descoberto em 27 de fevereiro de 1940 por Martin Kamen e Sam Ruben no Laboratório de Radiação da Universidade da Califórnia em Berkeley, embora a sua existência tenha sido sugerida por Franz Kurie em 1934[2]. Existem três isótopos de carbono naturais na Terra: 99% do carbono é carbono-12, 1% é carbono-13 e carbono-14 ocorre em quantidades vestigiais, por exemplo, fazer até 1 parte por trilhão (0,000000001%) do carbono na atmosfera. A semivida do carbono-14 é de 5.730±40 anos. Decai em azoto-14 através do decaimento beta[3]. A atividade do padrão moderno de carbono radioativo[4] é de cerca de 14 desintegrações por minuto (dpm) por grama de carbono[5]. A massa atômica de carbono-14 é de cerca de 14.003241 amu. Os diferentes isótopos de carbono não diferem significativamente nas suas propriedades químicas. Isso é usado na pesquisa química em uma técnica chamada rotulagem de carbono: alguns átomos de carbono-12 de um determinado composto são substituídos por átomos de carbono-14 (ou alguns átomos de carbono-13) para rastreá-los ao longo de reações químicas envolvendo o composto em questão. Teor de [ocultar] 1 Origem e decaimento radioativo 2 Formação de namorando de Radiocarboneto 3 durante os ensaios nucleares 4.1 Em combustíveis fósseis 4.2 No corpo humano 5 Ver também 6 Referências 7 Leitura posterior 8 Ligações externas[edit] A origem e a decomposição radioativa O carbono 14 é produzido nas camadas superiores da troposfera e da estratosfera por neutrões térmicos absorvidos pelos átomos de azoto. Quando os raios cósmicos entram na atmosfera, passam por várias transformações, inclusive a produção de nêutrons. Os neutrões resultantes (1n) participam na seguinte reação: 1n + 14N → 14C + 1H A taxa mais elevada de produção de carbono-14 ocorre em altitudes de 9 a 15 km (30.000 a 50.000 pés) e em latitudes geomagnéticas elevadas, mas o carbono-14 mistura-se facilmente e distribui-se uniformemente pela atmosfera e reage com oxigênio para formar dióxido de carbono ... O dióxido de carbono também se dissolve na água e permeia os oceanos. O carbono 14 também pode ser produzido no gelo por nêutrons rápidos causando reações de vazamento no oxigênio. O carbono-14 passa por um decaimento beta radioativo. Ao emitir um elétron e um antineutrino de elétrons, o carbono-14 (meia-vida de 5730 anos) decai para o isótopo estável (não radioativo) nitrogênio-14. O inventário do carbono-14 na biosfera terrestre é de cerca de 300 milhões de Curies, dos quais a maior parte se encontra nos oceanos.[6] [editar] Artigo principal do namorando Radiocarboneto: O namorando de Radiocarboneto de namorando de Radiocarboneto é um método de namorando radiométrico que utiliza (14C) para determinar a idade dos materiais carbonáticos com até 60 mil anos. A técnica foi desenvolvida por Willard Libby e seus colegas em 1949[7] durante seu mandato como professor na Universidade de Chicago. Libby estimou que a radioatividade do carbono-14 permutável seria de cerca de 14 desintegrações por minuto (dpm) por grama. Em 1960 ganhou o Prêmio Nobel de Química por esse trabalho. Um dos usos frequentes da técnica é até hoje restos orgânicos de sítios arqueológicos. As plantas fixam carbono atmosférico durante a fotossíntese, de modo que o nível de 14C nas plantas e nos animais quando morrem aproximadamente é igual ao nível de 14C na atmosfera na época. No entanto, diminui a partir daí do decaimento radioativo, permitindo estimar a data de morte ou fixação. O nível inicial de 14C para o cálculo pode ser estimado, ou comparado diretamente com dados conhecidos ano a ano, desde dados de anel de árvore (dendrocronologia) até 10.000 anos atrás, ou de depósitos de cavernas (espeleotemas) até cerca de 45.000 anos de idade. Um cálculo ou (mais precisamente) uma comparação direta com os níveis de carbono-14 do anel de árvores ou do depósito de cavernas dá à madeira ou à amostra animal idade de formação. A técnica tem limitações dentro da era industrial moderna, devido ao carbono do combustível fóssil (que tem pouco carbono 14) liberado em grandes quantidades na atmosfera nos últimos séculos. [edit] Formação durante ensaios nuclearesAtmosférica 14C, Nova Zelândia[8] e Áustria[9]. A curva neozelandesa é representativa do hemisfério Sul, a curva austríaca é representativa do hemisfério Norte. Os ensaios de armas nucleares atmosféricas quase duplicaram a concentração de 14C no hemisfério Norte [10].Os ensaios nucleares de superfície que ocorreram em vários países entre 1955 e 1980 (ver lista de ensaios nucleares) aumentaram drasticamente a quantidade de carbono-14 na atmosfera e, subsequentemente, na biosfera; depois que os testes terminaram, a concentração atmosférica do isótopo começou a diminuir. Um efeito colateral da mudança no carbono atmosférico 14 é que isso permite determinar o ano de nascimento de um indivíduo: a quantidade de carbono-14 no esmalte dentário é medida com espectrometria de massa do acelerador e comparada com os registros de concentrações atmosféricas de carbono-14 passadas. Como os dentes se formam em uma idade específica e não trocam carbono a partir daí, esse método permite determinar a idade em 1,6 ano. Este método só funciona para os nasceres de indivíduos após 1943[11][12] e deve saber-se se o indivíduo vivia no Norte ou no hemisfério sul na idade em que o dente se teria formado. Um método de namorando assenta na lente do olho; proteínas transparentes chamadas "cristalinas" produzidas durante o primeiro ano de vida permanecem inalteradas depois, medindo as concentrações de carbono 14 ali pode fornecer um registro do tempo de nascimento. As principais restrições à tecnologia são que a pessoa deve ter sido nascer após 1950, a lente deve ser removida enquanto o sujeito está vivo ou no prazo de três dias após a morte, antes de morrer demais, e o indivíduo não pode ter sobrevivido principalmente aos frutos do mar[13] [edit] Ocorrência [edit] Em combustíveis fósseis A maioria dos produtos químicos feitos pelo homem são feitos de combustíveis fósseis, como petróleo ou carvão, em que 14 deveriam ter decaído há muito tempo. No entanto, estes depósitos contêm frequentemente vestígios de carbono-14 (variando significativamente, mas variando entre 1% do rácio encontrado nos organismos vivos e valores comparáveis a uma idade aparente de 40.000 anos para os óleos com os níveis mais elevados de carbono-14)[14]. Isto pode indicar uma possível contaminação por pequenas quantidades de bactérias, fontes subterrâneas de radiação que provocam a reação direta de 14N(n,p), decaimento de urânio (embora os rácios medidos de 14C/U em minérios que contenham urânio[15] fossem comunicados, implicaria cerca de 1 átomo de urânio para cada dois átomos de carbono, a fim de provocar a relação 14C/12C, medida pela ordem de 10-15), ou outras fontes secundárias desconhecidas de produção de carbono-14. A presença de carbono-14 na assinatura isotópica de uma amostra de material carbonáceo indica possivelmente a sua contaminação por fontes biogênicas ou o decaimento de material radioativo nos estratos geológicos circundantes. No âmbito da construção do observatório de neutrinos solares de Borexino, a matéria-prima petrolífera (para síntese do cintilante primário) foi obtida com baixo teor de 14C. Na instalação de ensaio de contagem de borexino, foi determinada uma relação 14C/12C de 1,94x10-18;[16] as reações responsáveis por níveis variados de 14C em diferentes reservatórios de petróleo e os níveis inferiores de 14C no metano foram discutidos por Bonvicini et al[17] [edit] No corpo humano Uma vez que, essencialmente, a comida humana deriva de plantas, o carbono que compõe nossos corpos contém carbono-14 na mesma concentração que a atmosfera. Os decaimentos beta deste radiocarboneto interno contribuem com cerca de 0,01 mSv/ano (1 mrem/ano) para a dose de radiação ionizante de cada pessoa[18]. Este valor é pequeno quando comparado com as doses de potássio-40 (0,39 mSv/ano) e radão (variável). O carbono 14 pode ser utilizado como marcador radioativo na medicina. Na variante inicial do teste respiratório de ureia, um teste de diagnóstico para Helicobacter pylori, ureia marcada com aproximadamente 37 kBq (1,0 µCi) de carbono- 14 é fornecido a um doente. No caso de um H. Infecção por pylori, a enzima urease bacteriana quebra a ureia em amoníaco e dióxido de carbono marcado radioativamente, que pode ser detectado através de uma contagem baixa da respiração do doente[19]. O teste respiratório da ureia-14-C foi substituído em grande medida pelo teste respiratório da ureia-13-C, que não apresenta problemas de radiação.