吃水果
11
大气中的另外一部分14C随CO2溶于水，其中一部分形成 含 有 1 4 C 的 碳 酸 岩 ( 例 如 Ca14CO3) 或 重 碳 酸 岩 （ Ca(H14CO3)2），另一部分被海洋生物吸收。
14N7 + 1n0
14C6 + p(1H1)
大气氮 热中子 放射性碳 质子
质子
质子
中子
中子
氮
碳
7
(3)14C的衰变
14C是一种放射性同位素，一旦形成，便发生衰变：
14N7 + 1n0
14C6 + p（ 14C6产生） 1
14C6
14N7+ e - ++Q（ 14C6衰变）2
电子 反中微子 最大衰变能量
宇宙射线为来自太阳系以外的高能量粒子，能量约从109eV 到
1020eV以上。在靠近地球的太空中，每秒每平பைடு நூலகம்厘米约有一个宇
宙射线穿过。宇宙射线的主要成份是质子，其它核种从氦核到
铁核以上，甚至微量的镧系元素。在人造粒子加速器中其最高
能量约为1013eV。宇宙射线的能谱横跨12个数量级的能量。能谱
上 有 两 个 有 重 要 物 理 意 义 的 转 折 点 ， 1015eV 称 为 膝 点 (knee) ，
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宇宙射线还存在着转化、簇(醋)射的过程。除中微子以外，几乎 所有的高能宇宙射线，在穿过大气层时都要与大气中的氧、氮 等原子核发生碰撞，并转化出次级宇宙线粒子，而超高能宇宙 线的次级粒子又将有足够能量产生下一代粒子，如此下去，一 级一级的转化，将会产生一个庞大的粒子群。1938年，法国人 奥吉尔在阿尔卑斯山观测到了这一现象，并将其命名为“广延 大气簇射”。
3×1018eV 称 为 踝 点 (ankle) 。 极 高 能 宇 宙 射 线 (Ultra High Energy
Cosmic Rays: UHECR)主要研究1018eV以上的宇宙射线。
6
大气中有很多氮（大气中氮78.09%，氧20.95%，氩0.93%——容 积的99.9%，质量的99.95%），热中子和氮原子碰撞，使氮原子 转变为14C原子：
热中子
电子
热中子——运动很缓慢,能量在0.03电子伏特数量级。相对而言， 还有“快中子”，能量在1.1兆电子伏特以上。中子不带电，且 有一个质量单位。
4
宇 宙 射 线 —— 是 一 种 来 自 宇 宙 的 能 量 特 别 大 的 带 电 粒 子 流 。 1912年，德国科学家韦克多·汉斯带着电离室乘气球升空测定 空气电离度，发现电离室内的电流随海拔升高而变大，从而认 定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的，于 是有人取名为“宇宙射线”。
当大气中14C6产生的速度与衰变速度相等（动态平 衡）时，大气中14C6的浓度是一定值。
(4)碳 循 环
14C6在高空形成以后，很快被氧化成14CO2，并均匀分布 在大气圈中（注意，大气中氧很丰富，约占20.95%）。
植物
光合作用
吸收CO2
14C
放出O2
食草动物14C
食肉动物14C
10
吃饭
喝水
14C
14C通过第一式不断产生，通过第二式不断衰变。
思考：
A. 在14C6产生和衰变的最初一段时间， 14C6产生与衰变的速度
（单位时间内衰变的14C6原子数）如何？
B. 经过一段时间后， 14C6产生与衰变的速度又如何？
C. 当14C6产生的速度与衰变速度相等时，大气中14C6的浓度如何
？
8
有一个流浪汉，每天得到100元救济款，但此君每天都花
碳在自然界有3种同位素： 12C（98.8%) 稳定同位素 13C（1.108%） 14C（1.2×10-10%）——放射性同位素，主要产生于高空 大气层。
3
(2)14C的产生
在高空大气层，由于宇宙射线的冲击，产生一些热中子和电子 等多种粒子。
冲击概率恒定
其它粒子
宇 宙 射 线 的 主 要 成 分 为 质 子 (83% ～89%)、α 粒子(10%～15%)及原 子序数Z≥3的轻核和高能电子(1% ～2%)，这种射线能量很高，可达 10~20MeV以上。
宇宙射线的产生
太阳系是在圆盘状的银河系中运行的，运行过程中会发生 相对于银河系中心位置的位移，每隔6200万年就会到达距离银 河系中心的最远点。而整个“银河盘”又是在包裹着它的热气 体中以每秒200公里的速度运行。“银河盘并不像飞盘那样圆滑 ”，科学家称，“它是扁平的”。当银河系的“北面”或前面 与周围的热气摩擦时就会产生宇宙射线。
第八章 第四纪年代学
Chapter 8 Quaternary Geochronology
C
1
第一节 放射性碳测年法
Section 1 Radioactive Carbon Dating
C
2
1.14C测年的 基本原理
（1）自然界的碳同位素
14C测年法是由美国放射性化学家W.F.Libby（利比）1949 年首创的。由于他在14C测年方面的杰出贡献，1960年获得 诺贝尔化学奖。 14C方法是第四纪年龄测定的主要方法之 一，测年精度很高。
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等上比述级 问数题的是前一个n项等和比S级n=2数-—问12—n题-1 ，最M后o，ne此y=君50手∑n∞中=1—有21—n1-100元51+0·，+·5·每0/2天+得50到/4+15000/元8+，···花+5掉0/120n-0元9
掉所拥有钱数的1/2，在救济开始的第一天之前，此君手
中的钱数是0，濒于饿死。
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