炭素14年代測定法の原理
- 14Cの半減期は5730年であるから、14Cは地球ができた時にあった14Cの生き残りではあり得ない。
(もし生き残りだとすると、45億年前にあった量は現在量の2785000倍以上にもなってしまう)
- 14Cは現在も成層圏上部で作られている。
銀河宇宙線が大気中の原子に衝突し二次中性子をつくり、これが大気中の窒素(14N)に衝突し14Cを作る。(14N + n[中性子]---> 14C + e[電子])
- 成層圏でできた14Cはすみやかに対流圏に降下し、大気に一様に混合する。炭素は大気中では炭酸ガスとして存在する。
大気中の炭素1グラムを集めるとその中に含まれる14Cが一分間に13.6個崩壊する[13.6 dpm (decay per minute)という]。
- 植物が光合成で大気中の炭素を体内に取り込む。
植物の細胞は生きている限り、大気の炭素を取り込むので植物体を作る炭素1グラムも13.6 dpmの放射能を持つ。
食物連鎖で植物に結びつくすべての生物は炭素1グラムあたり13.6 dpmの放射能を持つことになる。
- 生物が死ぬと大気の炭素を取り入れなくなるので、生物体内の14Cは放射崩壊の法則に従ってひたすら減少することになる。
(樹木の場合は、樹幹の細胞は数年で死んでしまうので、年輪は古いもの程早い時期に死んだことになる)
もう少し注意深く考えると、次のような点に気をつける必要がある。
- 成層圏における14Cの発生率はいつも一定か。
- 地表付近の大気中の炭素1グラムは114Cに由来する13.6 dpm の放射能を持つというが、この値はかわらないのか。
[14Cの測定法]
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