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骨碳粉作用

妳好;

碳14

自然界中碳的同位素有三種,分別是穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C。14C的半衰期是5730。14C的應用主要有兩個方面:壹是考古中生物死亡年齡的確定,即放射性斷代;其次,利用14C標記的化合物作為示蹤劑,探索化學和生命科學中的微觀運動。

第壹,利用宇宙射線產生的放射性同位素碳-14來確定碳質物質的年齡,稱為碳-14定年。著名考古學家夏鼐先生高度評價了碳-14在斷代考古中的作用:“由於碳-14斷代方法的采用,不同地區的各種新石器文化有了壹個與時間相關的框架,中國的新石器考古也因其確切的年代順序而進入了壹個新時代。

那麽,碳-14測年法是如何確定古代遺跡的年代的呢?

原來宇宙射線可以在大氣中產生放射性碳——14,它可以與氧氣結合形成二氧化碳,然後進入所有的活組織,先被植物吸收,再被動物摻入。植物或動物只要活著,就會不斷吸收碳-14,並在體內保持壹定水平。生物體死亡後會停止呼吸碳-14,其組織中的碳-14開始衰變,半衰期為5730年,逐漸消失。只要確定了剩余放射性碳-14的含量,就可以推斷出任何含碳物質的年齡。

碳-14測年法可分為常規碳-14測年法和加速器質譜碳-14測年法。當時利比發明了常規的碳-14測年法。自1950以來,這種方法的技術和應用在國際上取得了顯著的進步,但其局限性也是顯而易見的,即必須使用大量的樣品,必須花費較長的測量時間。由此,發展了加速器質譜碳-14測年技術。

加速器質譜碳-14測年法具有明顯的獨特優勢。壹是樣品用量少,只需1 ~ 5 mg樣品,如壹小塊織物、骨屑、古陶瓷表面的微量碳粉或氣孔都可以測量;而常規的碳-14測年法需要1 ~ 5g樣品,相差三個數量級。二是靈敏度高,測量同位素比值的靈敏度可達10-15至10-16;常規的碳-14測年法與之相差5 ~ 7個數量級。三是測量時間短,測量現代碳只需10 ~ 20分鐘,精度1%;常規的碳-14測年法需要12 ~ 20小時。

正是由於上述優點,加速器質譜碳-14測年法自問世以來,就受到了考古學家、古人類學家和地質學家的重視,並得到了廣泛的應用。可以說加速器質譜碳-14測年法是測定5萬年以內文物樣品準確度最高的方法。

二、碳-14標記化合物的應用。

碳-14標記化合物是指用放射性14C代替其穩定同位素碳-12,以碳-14作為標記的放射性標記化合物。它與相應的未標記化合物具有相同的化學和生物特性,只是它們具有放射性,可以通過放射性檢測技術進行跟蹤。

自20世紀40年代以來,開始了碳-14標記化合物的研究、生產和應用。由於碳是構成有機物的三大重要元素之壹,碳-14半衰期長,β相能量低,在空氣中的最大射程為22cm,屬於低毒核素,因此碳-14標記的化合物產品具有廣泛的應用。到20世紀80年代,國際上作為商品銷售的C -14標記化合物有近1000種,包括氨基酸、肽、蛋白質、糖、核酸、脂類、類固醇、神經藥物、受體、維生素等用於醫學研究的藥物,約占所有放射性標記化合物的壹半。

主要含有碳-14的標記化合物也廣泛用於體內和體外的醫學診斷和病理學研究。用於體外診斷的競爭性放射性分析是20世紀60年代發展起來的微量分析技術。使用這種技術,在實驗室中只需要分析少量的體液(血液或尿液),就可以診斷出疾病。由於競爭性放射性分析體外診斷的特異性、敏感性、準確性和精密性,許多疾病可能在早期被發現,這為有效預防和治療疾病提供了條件。

碳-14標記化合物作為壹種敏感的示蹤劑,具有非常廣闊的應用前景。

參考資料:

1.碳14是碳的放射性同位素,首次發現於1940年。由宇宙射線撞擊空氣中的氮原子產生,半衰期約為5730年。衰變方式為β衰變,碳14原子轉化為氮原子。

2.因為碳14的半衰期是5730年,而碳是有機物的元素之壹,活著的時候,因為需要呼吸,體內碳14的含量基本不變,活著的人死後會停止呼吸,這時,體內的碳14開始減少。人們可以通過測量壹件古董的碳含量14來估計它的大概年代。這種方法被稱為碳年代測定法。