C-14 / Halbwertszeiten [Hallo]

PircAnnReim · Gast

Wir schreiben am Mittwoch eine Arbeit traurig

über die C-14 Methode und Halbwertszeit. Nun sollen wir Beispiele und Rechnungen suchen, damit wir das nächstes mal können, jedoch haben wir das noch nie gemacht und im www findet man nicht so gute, die auch gut erklärt sind. Könnte jemand 3 unwissenden Physikerinnen erklären was da passiert und wofür und vorallem wie wir das Rechnen (Halbwertszeit UND C-14 Methode)
Vielen Dank
Mit Zunge

Der Titel ist dafür da, das Thema kurz anzureissen. 'Hallo' hat mit C-14 so ziemlich gar nichts gemein, oder? Tox

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Bei der C14-Methode die auch als Radiokarbonmethode bezeichnet wird handelt es sich in erster Linie um ein Verfahren zur Bestimmung des Alters von organischem Materialien aber auch von Gesteinen.
C-14 oder exakt ausgedrückt 14C (die 14 Hochgestellt)ist ein natürliches Isotop des Kohlenstoff. Es entsteht durch Neutronen der sekundären Höhen-Strahlung (Strahlung in der oberen Atmosphäre die durch kosmische Strahlung entsteht) die auf Stickstoffkerne treffen.

N-14 + 1n --> C-14 + 1p

Daneben gibt es noch C-13 und C-12.

C-12 und C-13 sind stabil. C-14 ist instabil (Radioaktiv) und zerfällt mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren zu Stickstoff. In der Atmosphäre kommt Kohlenstoff nahezu ausschließlich Gebunden in Form von CO2 und CO auf.

Kleine Begriffskunde:
Isotope = Nuklide, sozusagen Atome (naja), mit gleicher Protonenzahl aber unterschiedlicher
Neutronenzahl
Nuklide= eine Atomsorte die durch die Anzahl der Protonen und Neutronen charakterisiert
wird
Halbwertszeit = Zeit nach der die Hälfte der Teilchen zerfallen sind bzw. die Zeit nach der nur
noch die Hälfte der Anfänglichen Anzahl der Atome vorhanden ist.

Aufgrund der Photosynthese (CO2 + Energie = C + O2 ) stellt sich in Pflanzen das gleiche Verhältnis der unterschiedlichen Kohlenstoffisotope ein wie in der Atmosphäre (organische Materialien basieren ja auf C Ketten und das durch die Photosynthese gewonnene C wird eingelagert). Dieses eingelagerte „Gleichgewicht“ gelangt aufgrund der Nahrungskette auch in Tiere und Menschen. Stirbt ein Tier oder eine Pflanze kann das Gleichgewicht nicht mehr up to date gehalten werden, d.h. es kann sich bei einer Änderung in der Atmosphäre keine Änderung im toten Gewebe einstellen.

Da das C-14 instabil ist zerfällt es unter Aussendung von einem Elektron (sog. β- Strahler, eine Form der Radioaktiven Strahlung) zu Stickstoff.

C-14 --> N-14+ e-

Mit Hilfe des Zerfallsgesetzes: A(t)=A(0)*e^(k*t) mit k=ln(2)/T wobei T die Halbwertszeit ist, der Anzahl der C-14 Atome deren Masse oder auch deren Aktivität in einer: alten Probe und einer heute noch Lebenden Probe z.B. Baum kann man das Alter der alten Probe ermitteln.
Das kann ich aber erst heute Abend posten, hab jetzt leider keine Zeit mehr.

Wink