Koolstof-14

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Koolstof-14
De evolutie van de hoeveelheid 14C-koolstofdioxide in de atmosfeer, gedurende de periode 1954-1993
De evolutie van de hoeveelheid 14C-koolstofdioxide in de atmosfeer, gedurende de periode 1954-1993
Algemeen
Element koolstof (C)
Nuclide 14C
Aantal protonen 6
Aantal neutronen 8
Nuclidische gegevens
Nuclidenmassa 14,003241 u
Spin 0+
Bindingsenergie 7,520319 MeV
Massa-overschot 3,01989305 MeV
Vervalgegevens
Type verval β-verval
Halveringstijd (5730 ± 40) jaar
Vervalenergie 156,476 keV
Vervalproduct stikstof-14
Isotopen van koolstof
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde
Natuurkunde

Koolstof-14 of 14C is een instabiele radioactieve isotoop van koolstof, een niet-metaal. Koolstof-14 vervalt door bètaverval naar stikstof-14, een stabiele isotoop. De isotoop komt, naast 12C en 13C, ook in de natuur voor. De abundantie is echter zeer laag: ongeveer 0,0000000001% van alle koolstofatomen is koolstof-14.

Koolstof-14 werd ontdekt op 27 februari 1940 door Martin Kamen en Sam Ruben in het Radiation Laboratory van de Universiteit van Californië - Berkeley.

Vorming en radioactief verval[bewerken]

De belangrijkste bron voor koolstof-14 op Aarde is de werking van kosmische straling op stikstof in de atmosfeer. Daarom is koolstof-14 een kosmogeen nuclide. Het wordt voornamelijk gevormd in de troposfeer en de stratosfeer. Daar worden thermische neutronen (geproduceerd door kosmische straling) geabsorbeerd door stikstofatomen:

\mathrm{^1n\ +\ ^{14}_{7}N\ \longrightarrow\ ^{14}_{6}C\ +\ ^1p}

Het gevormde koolstof-14 reageert snel met zuurstofgas in de lucht tot radioactief koolstofmonoxide en koolstofdioxide, dat ook door het water in de oceanen wordt opgelost (onder de vorm van waterstofcarbonaat).

Koolstof-14 vervalt door bètaverval naar stikstof-14 en zendt daarbij - naast een elektron - ook een elektron-antineutrino uit:

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

Dit verval heeft een halveringstijd van (5730 ± 40) jaar en wordt als zodanig aangewend bij de koolstof-14-datering. De vervalenergie bedraagt 0,156476 MeV.

Bronnen, noten en/of referenties