פחמן-14 – הבדלי גרסאות

פחמן-14
כללי
סמל	14C
נייטרונים	8
פרוטונים	6
מידע גרעיני
זמן מחצית חיים	5,730 שנים
תוצרי דעיכה	חנקן-14
מסה איזוטופית	14.003241 u
ספין	0+

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה

→ העריכה הקודמת העריכה הבאה ←

תוכן שנמחק תוכן שנוסף

חזותיקוד ויקי

בשורה

גרסה מ־22:24, 17 ביולי 2015

שגיאות פרמטריות בתבנית:איזוטופ
פרמטרים [ 2 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית
פרמטרים ריקים [ אנרגיה מחייבת שגיאה ] לא מופיעים בהגדרת התבנית
פרמטרים [ שפע ] לא מופיעים בהגדרת התבנית
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

פחמן-14 או ¹⁴C הוא איזוטופ רדיואקטיבי נדיר של פחמן. הוא מכיל 6 פרוטונים, 8 נייטרונים ו-6 אלקטרונים. האיזוטופ התגלה ב־27 בפברואר 1940 במעבדה הלאומית לורנס ברקלי, על ידי מרטין קמן וסם רובן. על פחמן-14 מתבססת שיטת תיארוך פחמן-14 - שיטת תיארוך רדיומטרי שהומצאה בשנת 1949 והיא אחת מהשיטות המדויקות ביותר להערכת גילם של ממצאים גאולוגיים וארכאולוגיים אורגניים.

בטבע מצויים שלושה איזוטופים של פחמן: "פחמן-12" (המהווה כ-99% מהפחמן בטבע), "פחמן-13" (המהווה קצת פחות מ-1% מהפחמן בטבע), ופחמן-14, המהווה טריליונית מהפחמן בטבע (0.0000000001%), בעוד שסוגי הפחמן האחרים הם איזוטופים יציבים, פחמן-14 הוא איזוטופ רדיואקטיבי, כלומר, הוא דועך עם הזמן, והופך ליסוד אחר (לחנקן-14), כמתואר בנוסחה הבאה:

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

קצב הדעיכה הוא קבוע, ונמדד בזמן מחצית חיים. זמן מחצית החיים של פחמן-14 הוא כ־5,730 שנים, כלומר בהינתן כמות מסוימת של פחמן-14, הרי שבמשך תקופת זמן זו, כחצי ממנו דועך והופך לגרעינים אחרים.

ריכוז הפחמן-14 באטמוספירה יציב למדי, וזאת כיוון שבמקביל לדעיכת פחמן-14 והפיכתו לחנקן-14, אטומים של חנקן-14 הופכים בגובה האטמוספירה לפחמן-14, עקב אינטראקציה בה מחליף נייטרון את אחד הפרוטונים בחנקן-14 (מקור הנייטרונים הוא פגיעת קרינה קוסמית באטמוספירה). תהליך זה מביא לשיווי משקל בין היצירה להתפרקות, וכך מתקבל באטמוספירה ריכוז קבוע של האיזוטופ פחמן-14 יחסית לאיזוטופים האחרים של הפחמן.

תיארוך פחמן-14

ערך מורחב – תיארוך פחמן-14

פחמן-14 מוטמע בצמחים יחד עם האיזוטופים האחרים של הפחמן תוך כדי תהליך הפוטוסינתזה. מהצמחים הוא עובר ליצורים חיים אחרים באמצעות שרשרת המזון. בתהליך הפוטוסינתזה יש הבדל מסוים בספיגה של צמחים מסוגים שונים את שלושת האיזוטופים של הפחמן, אך הבדל זה כמעט ואינו בא לידי ביטוי במדידות של מרבית הדגימות. שיעורו היחסי של פחמן-14 ביחס לאיזוטופים האחרים של הפחמן בצמח נותר זהה לשיעורו באטמוספירה.

תהליך ספיגת הפחמן נעצר כמעט לחלוטין עם מותו של הצמח או של בעל החיים, ומאותו רגע שיעור הפחמן-14 בחומר הולך ופוחת עקב הדעיכה הרדיואקטיבית. לכן, אם ידוע היחס בין הפחמן-14 לאיזוטופי הפחמן האחרים באטמוספירה בתקופת החיים של הצמח או בעל החיים - ניתן לחשב את הזמן שעבר מאז על ידי מדידת היחס בין כמות הפחמן-14 בחומר, לבין כמותם של האיזוטופים היציבים של הפחמן.

את השיטה פיתח בשנת 1949 הכימאי האמריקאי וילארד פרנק ליבי, שזכה בפרס נובל על עבודתו.

מעגל קלווין

ערך מורחב – מעגל קלווין

מעגל קלווין (או קלווין-בנסון, Calvin-Benson) הוא מסלול מטבולי המתרחש בצמחים וברוב מיני החיידקים הפוטוסינתטיים. מעגל קלווין מהווה את השלב בפוטוסינתזה שאינו מצריך אור. המעגל מנצל את אנרגיית האור שנקלטה בשלבים הקודמים של הפוטוסינתזה כדי להפיק פחמימות מפחמן דו-חמצני.

מעגל קלווין-בנסון קרוי על שם שני מגליו, מלווין קלווין ואנדרו בנסון מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי, שהשתמשו בפחמן-14 לשם גילויו. קלווין זכה עבור התגלית בפרס נובל לכימיה בשנת 1961.

@@ שורה 28: / שורה 28: @@
 '''פחמן-14''' או '''<sup>14</sup>C''' הוא [[איזוטופ]] [[רדיואקטיביות|רדיואקטיבי]] נדיר של [[פחמן]]. הוא מכיל 6 [[פרוטון|פרוטונים]], 8 [[נייטרון|נייטרונים]] ו-6 [[אלקטרון|אלקטרונים]]. האיזוטופ התגלה ב־[[27 בפברואר]] [[1940]] ב{{ה|מעבדה הלאומית לורנס ברקלי}}, על ידי [[מרטין קמן]] ו[[סם רובן]]. על פחמן-14 מתבססת שיטת [[תיארוך פחמן-14]] - שיטת [[תיארוך רדיומטרי]] שהומצאה בשנת [[1949 במדע|1949]] והיא אחת מהשיטות המדויקות ביותר להערכת גילם של ממצאים [[גאולוגיה|גאולוגיים]] ו[[ארכאולוגיה|ארכאולוגיים]] [[תרכובת אורגנית|אורגניים]].
-בטבע מצויים שלושה איזוטופים של פחמן: "[[פחמן-12]]" (המהווה כ-99% מהפחמן בטבע), "פחמן-13" (המהווה קצת פחות מ-1% מהפחמן בטבע), ו[[פחמן-14]], המהווה טריליונית מהפחמן בטבע (0.0000000001%), בעוד שסוגי הפחמן האחרים הם איזוטופים יציבים, פחמן-14 הוא איזוטופ רדיואקטיבי, כלומר, הוא דועך עם הזמן, והופך ליסוד אחר (ל[[חנקן]]-14).
+בטבע מצויים שלושה איזוטופים של פחמן: "[[פחמן-12]]" (המהווה כ-99% מהפחמן בטבע), "פחמן-13" (המהווה קצת פחות מ-1% מהפחמן בטבע), ו[[פחמן-14]], המהווה טריליונית מהפחמן בטבע (0.0000000001%), בעוד שסוגי הפחמן האחרים הם איזוטופים יציבים, פחמן-14 הוא איזוטופ רדיואקטיבי, כלומר, הוא דועך עם הזמן, והופך ליסוד אחר (ל[[חנקן]]-14), כמתואר בנוסחה הבאה:
+:<math>\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e</math>
 קצב הדעיכה הוא קבוע, ונמדד ב[[זמן מחצית חיים]]. זמן מחצית החיים של פחמן-14 הוא כ־5,730 שנים, כלומר בהינתן כמות מסוימת של פחמן-14, הרי שבמשך תקופת זמן זו, כחצי ממנו דועך והופך לגרעינים אחרים.