Koolstof-14

Koolstof-14 of ¹⁴C is een radioactieve isotoop van koolstoffe dat in 1940 ontdekt wierd deur Martin Kamen en Sam Ruben van 't unif van Berkeley. Zyn atoomkern bevat 6 protoonn en 8 neutroonn, die in den bovensten atmosfeer gevormd wordt deur d' inwerkienge van kosmische stroalienge up de stikstofatoomn in de lucht (¹⁴N). Koolstof-14 wordt deur olle levende organismn ingeoasemd, en doadeure bevat ieder organisch materioal een klêne hoeveelheid dervan. Achter dat een bêeste of een plante sterft vervolt ¹⁴C were toet ¹⁴N, en d' hoeveelheid koolstof-14 dat overbluuft kan deur radiometrische daterienge een anduudienge geevn van wanneer dat 't bêeste of plante gestorvn is.

Der zyn drie nateurlik vôorkommende isotoopn van koolstoffe up d' eirde: 99% van d' atmosfeer is ¹²C, 1% ¹³C, en ¹⁴C komt ollêne moa in spôorhoeveelheedn vôorn (0.0000000001%). Met een holfweirdetyd van 5730 ± 40 joar zoud een mens verwachtn dat der nietend van koolstof-14 zoud overbluuvn, moa omda 't olsan bygevormd wordt deur d' inwerkienge van kosmische stroalienge up de stikstoffe in de stratosfeer en de bovenste laagn van de troposfeer bluuft d' hoeveelheid koolstof-14 in d' atmsofeer min of mêer constant. Kosmische stroalienge verôorzakt de vormienge van thermische neutroonn die met stikstoffe reageern:

¹neutron + ¹⁴N → ¹⁴C + ¹proton

Gelik andere sôortn koolstoffe reagèrt koolstof-14 met zeurstoffe en vormt koolstofdioxide, die ton met de reste van 't CO₂ miengelt in de lègern atmosfeer. Oundanks 't feit da koolstof-14 een atôommassa van 14.003241 hèt verschilt het in chemische eigenschappn moa winnig van geweun koolstoffe, en doadeure wordt het deur bêestn en plantn ingeoasemd gelik de geweune sôorte CO₂. 't Wordt ook in woater g'absorbèrd zodoanig da 't loater kan uutprecipiteern in kolkstêen (bvb. stalactietn in grottn, schelpn van foraminifeern).

Koostof-14 vervolt in 't proces da bekend stoat as beta-vervol, woaby da geweun stikstoffe gevormd wordt met d' uutstôtienge van een elektron en een anti-neutrino:

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

Koolstof-14 kan in radiometrische daterienge gebruukt wordn vô d' ouderdom van organisch materioal uut te viendn. Den techniek is uutgevoundn deur Willard Libby in 1949, en is tegenwôordig bruukboar vor organisch materioal toet an 60.000 joar oud. Vor ouder materioal is der nie genoeg koolstof-14 over vô meetboar te zyn. ¹⁴C-daterienge wordt mêestol gebruukt vô de daterienge van archeologische overbluufsels.

Den oungecalibreerdn ouderdom wordt uutgedrukt as joarn BP (Before Present, woardat ounder Present 't joar 1950 verstoan wordt). In 't begin wierd der veroundersteld dat d' hoeveelheid ¹⁴C in den atmosfeer constant was, moar 't is nu dudelik gewordn dat d' ôorsprounkelike concentroasje kan verdubbeln noagelang dat de sterkte van de kosmische stroalienge verandert. 't Is doavn dan ouderdommn bepoald deur koolstof-14 moetn gecalibrèrd wordn deur ze te vergelykn met de resultoatn van boomjoarriengn en kolkofzettieng in grottn.

Gelik mè veel andere metiengn hèt den ouderdom bepoald deur de koolstof-14 methode een ounzekerheidsmarge.

• De grôotte van d' ounzekerheid nimt toe noarmate da 't materioal ouder is, omdat der ton minder ¹⁴C in zit. De meetboarheidsgrenze lig mêestol tusschn 58.000 en 62.000 joar.
• Der mag gin contaminoasje mè nieuwer of levend materioal platseviendn, gelik ot oude bêendern angetast wordn deur micro-organismn.
• Woaterplantn krygn een dêel van de koolstoffe, nie in de vorm van koolstofdioxide (CO₂), moar in de vorm van upgeloste carbonoatn. Dikwils zyn koolstofverbiendiengn die in 't woater zyn upgelost ol oud, en bevattn winnig ¹⁴C. 't Zelste geldt vô bêestn die woaterplantn eetn, en 't fenomeen is gekend as 't hardwoater-effect.
• De beginconcentroasje van ¹⁴C is nie olsan 't zelste omdat 't productieproces (ten gevolge van varioasjes in de kosmische stroalienge) nie de zelste hoeveelheid koolstof-14 makt.
• Deur bovengroundse kernproevn in de periode 1955-1963 is d' hoeveelheid ¹⁴C in den atmosfeer vor een endetje toegenoomn.
• Koolstofdioxide komt ook vry deur de verbrandienge van fossiele brandstoffn. Omdan de dee vrê winnig ¹⁴C bevattn absorbeern plantn CO₂ dat under ouder doe lykn dan z' echt zyn.