Węgiel-14

Węgiel-14 lub poprawniej ¹⁴C – promieniotwórczy izotop węgla, odkryty 27 lutego 1940 roku przez Martina Kamena i Sama Rubena. Jądro atomowe ¹⁴C zawiera 6 protonów i 8 neutronów.

Węgiel-14 powstaje w górnych warstwach troposfery i w stratosferze w wyniku pochłonięcia neutronu przez atom azotu. Neutrony powstają w wyniku oddziaływania promieniowania kosmicznego z atomami atmosfery. Reakcja powstawania izotopu węgla-14:

$\mathrm{n} + ^{14}_{7}\!\mathrm{N} \rightarrow ^{14}_{6}\!\mathrm{C} + ^{1}_{1}\!\mathrm{H}$

Powstały węgiel jest utleniany do dwutlenku węgla, który wchodzi poprzez fotosyntezę do organicznego obiegu węgla w przyrodzie. Jego rozpad promieniotwórczy sprawia, że jego udział w tkankach w momencie ich powstawania jest największy, a z czasem maleje, ulegając rozpadowi beta i tworząc niepromieniotwórczy azot ¹⁴N, antyneutrino oraz elektron o średniej energii 0,156476 MeV, zgodnie z równaniem:

$\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e$

Czas połowicznego rozpadu wynosi 5730 ± 40 lat.

Zawartość izotopu ¹⁴C w pozostałościach zawierających węgiel jest używana do szacowania wieku przedmiotów metodą datowania radiowęglowego. Jego naturalny udział względem pozostałych izotopów węgla to 0,00000000012%.

Zobacz też

• datowanie radiowęglowe