Vizualizare sursă pentru „Carbon-14”

{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="3" align="right" style="background: #FFFFFF; border-collapse: collapse; float: right; margin: 0 0 1em 1em; border:1px solid #AAA" 
|-
! colspan="2" style="background: #999999;" | '''Carbon-14'''
|-
! colspan="2" style="background: #999999; " |'''Informații generale'''
|-
| Nume, simbol
| Carbon radioactiv, <sup>14</sup>C
|-
| [[Neutron]]i
| 8
|-
| [[Proton]]i
| 6
|-
! colspan="2" style="background: #999999; " |'''Date ale izotopului'''
|-
| Abundență naturală
| 1 parte per miliard
|-
| Timp de înjumătățire
| 5730 ± 40 ani
|-
| Masă
| 14,003241 [[Unitate atomică de masă|uam]]
|-
| Spin
| 0+
|-
! style="background: #999999; " |'''Mod de descompunere'''
! style="background: #999999; " |'''Energia descompunerii'''
|-
| Beta
| E<sub>max</sub>= 0,156476 M[[Electronvolt|eV]]<ref>{{citat web| title=AME atomic mass evaluation 2003| url=http://www.nndc.bnl.gov/masses/mass.mas03| author=A.H Waptstra, G. Audi, and C. Thibault| accessdate=2007-06-03| archive-date=2008-09-23| archive-url=https://web.archive.org/web/20080923134721/http://www.nndc.bnl.gov/masses/mass.mas03| dead-url=yes}}</ref>
|}

'''Carbon-14''' ('''<sup>14</sup>C''', '''radiocarbonul''' sau '''carbonul radioactiv''') este un [[izotop radioactiv]] al [[Carbon|carbonului]] ce conține 6 [[Proton|protoni]] și 8 [[Neutron|neutroni]] în [[nucleu atomic]]. Prezența lui în materiile organice stă la baza [[Datarea cu carbon|datării cu radiocarbon]], metodă folosită pentru datare arheologică, geologică și a mostrelor hidro-geologice. 

Descoperirea izotopului <sup>14</sup>C a fost raportată de către [[Martin Kamen]] și [[Sam Ruben]] la [[27 februarie]] [[1940]], ca rezultat al cercetărilor efectuate în cadrul laboratorului de la [[Universitatea din California|Universitatea din California la Berkeley]]. Existența acestuia fusese însă sugerată de către [[Franz N. D. Kurie|Franz Kurie]] în 1934.<ref>{{cite journal|last=Kamen|first=Martin D.|year=1963|month=|title=Early History of Carbon-14: Discovery of this supremely important tracer was expected in the physical sense but not in the chemical sense|journal=Science|volume=140| issue=3567|pages=584–590|doi=10.1126/science.140.3567.584|url=|accessdate=|pmid=17737092}}</ref>

Amestecul natural al carbonului conține trei [[Izotop|izotopi]]: 99% <sup>12</sup>C, 1% <sup>13</sup>C și urme de <sup>14</sup>C (aproximativ 1 parte per miliard (0,000000001%) în carbonul atmosferic.  [[masă atomică|Masa atomică]] a carbonului-14 este aproximativ 14,003241 [[Unitate atomică de masă|uam]]. <sup>12</sup>C și <sup>13</sup>C sunt [[Izotop stabil|izotopi stabili]], în timp ce <sup>14</sup>C se transformă în <sup>14</sup>N prin [[dezintegrare beta]] cu un ([[Perioadă de înjumătățire|timp de înjumătățire]] de 5730 ± 40 de ani).<ref>{{citat web|url=http://www.nosams.whoi.edu/about/carbon_dating.html|title=What is carbon dating?|publisher=National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometry Facility|accessdate=11 iunie 2007|archive-date=2007-07-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20070705182336/http://www.nosams.whoi.edu/about/carbon_dating.html|dead-url=yes}}</ref> Un gram de carbon conține 1 atom de <sup>14</sup>C într-un total 10<sup>12</sup> atomi de carbon, <ref>{{citat web|url=http://www.c14dating.com/agecalc.html|accessdate=11 iunie 2007|publisher=C14dating.com|title=Carbon 14:age calculation|archive-date=2007-06-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20070610195000/http://www.c14dating.com/agecalc.html|dead-url=yes}}</ref>  emițând ~0,2 particule beta pe secundă.<ref>{{citat web |url=
http://www.ldeo.columbia.edu/~martins/isohydro/c_14.html |title=Class notes for Isotope Hydrology EESC W 4886: Radiocarbon <sup>14</sup>C|accessdate=11 iunie 2007|publisher=Martin Stute's homepage at Columbia}}</ref> Principala sursă de <sup>14</sup>C pe Pământ o reprezintă acțiunea [[Radiație cosmică|radiației cosmice]] asupra azotului atmosferic, ceea ce face ca <sup>14</sup>C să fie un radionuclid cosmogenic. Cu toate acestea, testele nucleare efectuate în perioada 1955–1980 au contribuit la bilanțul acestui radioizotop. 

Izotopii diferiți ai aceluiași element nu diferă seminificativ din punct de vedere chimic. Această proprietate este exploatată în cercetarea chimică și biologică printr-o tehnică denumită marcare radioizotopică cu carbon: atomii <sup>14</sup>C pot înlocui carbonul neradioactiv, pentru a urmări reacții chimice și biochimice în implică atomul de carbon în orice compus organic.

==Dezintegrarea radioactivă și detecția==
<sup>14</sup>C se stabilizează prin [[Dezintegrare beta|dezintegrare β<sup>–</sup>]]:

:<math>\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e</math>

Prin emiterea unui electron și a unui [[antineutron]], <sup>14</sup>C trece în [[Izotop stabil|izotopul stabil]] <sup>14</sup>N (timp de înjumătățire de 5730 ani).<ref name="LNHB-C14">{{cite web|last1=Be|title=14C Comments on evaluation of decay data|url=http://www.nucleide.org/DDEP_WG/Nuclides/C-14_com.pdf|website=www.nucleide.org|publisher=LNHB|accessdate=22 November 2016|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20161122225400/http://www.nucleide.org/DDEP_WG/Nuclides/C-14_com.pdf|archivedate=22 November 2016|df=}}</ref>

Particulele beta emise prezintă un maxim energetic de 156 keV, energia lor medie fiind de 49&nbsp;keV.<ref name="LNHB-C14" /> Acestea sunt energii relativ scăzute, puterea lor de penetrare fiind estimată la 22 cm în aer și 0,27 cm în [[Țesut (biologie)|țesut]]. Detectorii Geiger–Müller nu pot detecta cantități scăzute de astfel de particule, aceștia nefiind sensibili la activități inferioare a 100000 [[Becquerel|Bq]] (aproximativ 0,05 Ci) și având o eficiență de numărare de circa 3%. Din acest motiv, se preferă utilizarea detectorilor cu scintilatori lichizi, având în vedere faptul că puterea de penetrare a acestor particule în apă e de crica 0,05 cm.<ref>[http://web.princeton.edu/sites/ehs/radmanual/radman_app_b.htm#c14 "Radiation Safety Manual for Laboratory Users, Appendix B: The Characteristics of Common Radioisotopes"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131002005809/http://web.princeton.edu/sites/ehs/radmanual/radman_app_b.htm|date=2013-10-02}}, Princeton University.</ref>

==Datarea cu carbon==
{{Articol principal|Datarea cu carbon}}[[File:Carbon_14_formation_and_decay.svg|legătură=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Carbon_14_formation_and_decay.svg|dreapta|miniatura|1: Formarea <sup>14</sup>C<br>2: Dezintegrarea <sup>14</sup>C<br>3: Caz de echilibru în organismele vii, respectiv de neechilibru după moartea acestora (<sup>14</sup>C se dezintegrează, conform 2).]]
Datarea cu carbon este o metodă de datare radiometrică care folosește <sup>14</sup>C pentru a determina vârsta materiilor ce conțin carbon cu o vechime de până la 60 de mii de ani. Tehnica a fost dezvoltată de către [[Willard Libby]] și colegii săi în 1949<ref>{{cite journal | author =Arnold, J. R. and Libby, W. F. | year=1949| title= Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age, | journal=Science | volume=110 | pages=678–680 | pmid=15407879  | doi=10.1126/science.110.2869.678 | issue =2869}}</ref> pe vremea când era profesor la [[Universitatea din Chicago]]. Libby a estimat ca radioactivitatea <sup>14</sup>C ar fi de aproximativ 14 dezintegrări pe minut (dpm) per gram de carbon pur, valoare încă utilizată în standardele moderne. În 1960 a primit [[premiul Nobel]] pentru chimie pentru dezvoltarea acestei tehnici. 

Una din utilizările frecventele ale tehnicii este datarea rămășițelor din siturile arheologice. Plantele fixează carbonul atmosferic pe parcursul procesului de fotosinteză, așa că nivelul de <sup>14</sup>C în plante și animale în momentul în care mor corespunde aproximativ cu nivelul de <sup>14</sup>C din atmosfera acelui timp. Această valoare descrește prin descompunere radioactivă după moartea viețuitoarelor, permițând estimarea datei morții sau fixării. Nivelul inițial de <sup>14</sup>C pentru utilizat în calcul poate fi fie estimat, fie comparat direct cu date anuale determinate din analiza ([[dendrocronologie]]) inelelor trunchiurilor de copaci (până la 10 mii de ani în urmă), respectiv din depozitele sedimentare din peșteri (până la 45 mii de ani în urmă). Aceste comparații pot fi folosite la estimarea vârstei de formare aproximative a mostrei de lemn sau rest animal.

== Origine ==

=== Radiocarbonul natural ===

==== Producția atmosferică ====
<sup>14</sup>C este produs în straturile înalte ale [[Troposferă|troposferei]] și în [[stratosferă]] prin absorbția neutronilor termici de către atomii de azot. Atunci când [[Radiație cosmică|radiația cosmică]] pătrunde în [[atmosferă]], acesta suferă diverse transformări, inclusiv producerea de [[Neutron|neutroni]]. Neutronii participă la următoarea [[reacție nucleară]] de tip (n,p):

<math>\mathrm{~^{14}_{7}N}+{~^{1}_{0}n}
\rightarrow
\mathrm{~^{14}_{6}C}+{~^{1}_{1}p}</math>

Producția cea mai ridicată de <sup>14</sup>C are loc între 9 și 15 km altitudine, la latitudini geomagnetice superioare. Diverse modele conduc la valori de 16400,<ref name="KovaltsovMishev2012">{{cite journal|last1=Kovaltsov|first1=Gennady A.|last2=Mishev|first2=Alexander|last3=Usoskin|first3=Ilya G.|title=A new model of cosmogenic production of radiocarbon 14C in the atmosphere|journal=Earth and Planetary Science Letters|volume=337–338|year=2012|pages=114–120|issn=0012-821X|doi=10.1016/j.epsl.2012.05.036|arxiv=1206.6974|bibcode=2012E&PSL.337..114K}}</ref> respectiv 18800<ref name="Poluianov2016">{{cite journal|last1=Poluianov|first1=S. V. et al.|title=Production of cosmogenic isotopes 7Be, 10Be, 14C, 22Na, and 36Cl in the atmosphere: Altitudinal profiles of yield functions|journal=Journal of Geophysical Research: Atmospheres|volume=121|year=2016|pages=8125–8136|doi=10.1002/2016JD025034|arxiv=1606.05899|bibcode=2016JGRD..121.8125P}}</ref> atomi de <sup>14</sup>C per secundă și metru pătrat de suprafață a Pământului, în concordanță cu bugetul total de <sup>14</sup>C.<ref name="Hain_et_al_2014">{{cite journal|last1=Hain|first1=Mathis P.|last2=Sigman|first2=Daniel M.|last3=Haug|first3=Gerald H.|title=Distinct roles of the Southern Ocean and North Atlantic in the deglacial atmospheric radiocarbon decline|journal=Earth and Planetary Science Letters|volume=394|year=2014|pages=198–208|issn=0012-821X|doi=10.1016/j.epsl.2014.03.020|url=http://www.mathis-hain.net/resources/Hain_et_al_2014_EPSL.pdf|format=PDF|bibcode=2014E&PSL.394..198H|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20151222120109/http://www.mathis-hain.net/resources/Hain_et_al_2014_EPSL.pdf|archivedate=2015-12-22|df=}}</ref> Dimpotrivă, măsurătorile directe ale ratei de producție nu au condus la rezultate concludente. Acesata variază cu schimbarea fluxului de radiație cosmică din cauza modulării heliosferice (vânt solar și câmp magnetic solar) și cu câmpul magnetic al Pământului. Acesta din urmă induce variații semnificative în rata de producție a <sup>14</sup>C, chiar dacă modificările ciclului carbonului pot combate eficient aceste efecte.<ref name="Hain_et_al_2014" /><ref name="ramsay">{{cite journal|year=2008|author=Ramsey, C. Bronk|journal=Archaeometry|volume=50|pages=249–275|doi=10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x|issue=2|title=Radiocarbon Dating: Revolutions in Understanding}}</ref> De asemenea, există perioade de vârf, cu o creștere neobisnuită a ratei de producție a <sup>14</sup>C,<ref>{{cite journal|doi=10.1038/nature11123|url=http://sciences.blogs.liberation.fr/files/c14-774-apr%C3%A8s-jc.pdf|title=A signature of cosmic-ray increase in ad 774–775 from tree rings in Japan|year=2012|last1=Miyake|first1=Fusa|last2=Nagaya|first2=Kentaro|last3=Masuda|first3=Kimiaki|last4=Nakamura|first4=Toshio|journal=Nature|bibcode=2012Natur.486..240M|pmid=22699615|volume=486|pages=240–2|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150706121714/http://sciences.blogs.liberation.fr/files/c14-774-apr%C3%A8s-jc.pdf|archivedate=2015-07-06|df=}}</ref> cauzate de evenimente solare ce produs particule cu energii extreme.<ref name="us13">{{cite journal|year=2013|author1=Usoskin|journal=Astron. Astrophys.|volume=552|pages=L3|doi=10.1051/0004-6361/201321080|title=The AD775 cosmic event revisited: the Sun is to blame|display-authors=etal|bibcode=2013A&A...552L...3U|arxiv=1302.6897}}</ref><ref name="mek15">{{cite journal|year=2015|author1=Mekhaldi|journal=Nature Communications|volume=6|pages=8611|doi=10.1038/ncomms9611|title=Multiradionuclide evidence for the solar origin of the cosmic-ray events of ᴀᴅ 774/5 and 993/4|display-authors=etal|pmid=26497389|pmc=4639793|bibcode=2015NatCo...6E8611M}}</ref> O altă creștere semnificativă (20 ‰) a fost asociată recent (2017) cu evenimentul din 5480 î.H., dar este puțin probabil să fi fost un astfel de eveniment solar.<ref>{{cite journal|pmid=28100493|doi=10.1073/pnas.1613144114|volume=114|title=Large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the mid-Holocene|pmc=5293056|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|pages=881–884|last1=Miyake|first1=F.|last2=Jull|first2=A. J.|last3=Panyushkina|first3=I. P.|last4=Wacker|first4=L.|last5=Salzer|first5=M.|last6=Baisan|first6=C. H.|last7=Lange|first7=T.|last8=Cruz|first8=R.|last9=Masuda|first9=K.|last10=Nakamura|first10=T.|bibcode=2017PNAS..114..881M}}</ref> <sup>14</sup>C mai poate fi produs în atmosferă de către fulgere,<ref>L. M. Libby, H. R. Lukens "Production of radiocarbon in tree rings by lightning bolts", Journal of Geophysical Research, Volume 78, Issue 26, October 1973, pp.5902-5903 [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JB078i026p05902/full (abstract)] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171115142928/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/JB078i026p05902/full|date=2017-11-15}}</ref><ref>Davide Castelvecchi, "Lightning makes new isotopes. Physicists show that thunderstorms trigger nuclear reactions in the atmosphere." Nature, Nov. 22, 2017. https://www.nature.com/news/lightning-makes-new-isotopes-1.23033</ref> dar cu o incidență mult inferioară celei datorate radiației cosmice.

==== Radiocarbonul radiogenic ====
<sup>14</sup>C este produs în cantități nesemnificative în urma proceselor radiogene ([[Radioactivitate cluster|dezintegrarea cluster]] a <sup>223</sup>Ra, <sup>224</sup>Ra și <sup>226</sup>Ra). However, this origin is extremely rare.

=== Radiocarbonul antropogenic ===

<sup>14</sup>C poate fi produs și în urma altor reacții nucleare de tip <sup>13</sup>C(n,γ)<sup>14</sup>C și <sup>17</sup>O(n,α)<sup>14</sup>C sub neutroni termici, precum și <sup>15</sup>N(n,d)<sup>14</sup>C și <sup>16</sup>O(n,<sup>3</sup>He)<sup>14</sup>C sub acțunea neutronilor rapizi.<ref>Davis W., Jr. (1977) [https://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/7114972 "Carbon-14 production in nuclear reactors"]. U.S. Nuclear Regulatory Commission. 1 ianuarie 1977. {{doi|10.2172/7114972}}</ref> Astfel de reacții nucleare pot avea loc în natură, dar – în general – sub acțiunea neutronilor rezultați din teste nucleare. Altfel, astfel de reacții sunt comune în [[Reactor nuclear|reactorul nuclear]]. 
[[File:Radiocarbon_bomb_spike.svg|legătură=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Radiocarbon_bomb_spike.svg|dreapta|miniatura|300x300px|Variația concentrației <sup>14</sup>C, în atmosfera [[Noua Zeelandă|Noii Zeelande]]<ref>{{cite journal|url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|title=Atmospheric δ<sup>14</sup>C record from Wellington|accessdate=2007-06-11|journal=Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center|year=1994|publisher=Oak Ridge National Laboratory|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140201222225/http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/welling.html|archivedate=2014-02-01|df=}}</ref> (reprezentativă pentru [[emisfera sudică]]) și [[Austria|Austriei]] (reprezentativă pentru [[emisfera nordică]]) în era atomică.<ref>{{cite journal|url=http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html|author=Levin, I.|title=δ<sup>14</sup>C record from Vermunt|journal=Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center|year=1994|display-authors=etal|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080923105819/http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/cent-verm.html|archivedate=2008-09-23|df=}}</ref> Testele nucleare atmosferice aproape au dublat conținutul de<sup>14</sup>C în emisfera nordică.<ref>{{cite web|url=http://www1.phys.uu.nl/ams/Radiocarbon.htm|publisher=University of Utrecht|title=Radiocarbon dating|accessdate=2008-02-19|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071209151357/http://www1.phys.uu.nl/ams/Radiocarbon.htm|archivedate=2007-12-09|df=}}</ref>]]
{| class="wikitable"
|+'''Reacții nucleare care conduc la formarea de <sup>14</sup>C <ref name="yim">{{cite journal|doi=10.1016/j.pnucene.2005.04.002|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149197005000454|title=Life cycle and management of carbon-14 from nuclear power generation|year=2006|last1=Yim|first1=Man-Sung|last2=Caron|first2=François|journal=Progress in Nuclear Energy|volume=48|pages=2–36}}</ref>'''
!Izotop părinte
!Abundență izotopică, %
!Secțiunea de captură eficace a neutronilor, barn
!Reacție nucleară
|-
|<sup>14</sup>N
|99,634
|1,81
|<sup>14</sup>N(n,p)<sup>14</sup>C
|-
|<sup>13</sup>C
|1,103
|0,0009
|<sup>13</sup>C(n,γ)<sup>14</sup>C
|-
|<sup>17</sup>O
|0,0383
|0,235
|<sup>17</sup>O(n,α)<sup>14</sup>C
|-
|}

==== Formarea în timpul testelor nucleare ====
Testele nucleare atmosferice efectuate în periada 1955–1963 au condus la creșterea dramatică a cantității de <sup>14</sup>C prezente în atmosferă și ulterior în biosferă; după încetarea testelor concentrația izotopului a început să scadă.

Un efect secundar al schimbării concentrației de <sup>14</sup>C este acela că permite determinarea relativ precisă (1,6 ani) a vârstei unei persoane (născute după 1943)<ref>{{cite journal |url=http://news.nationalgeographic.com/news/2005/09/0922_050922_nuke_body.html | title=Radiation in Teeth Can Help Date, ID Bodies, Experts Say | journal = National Geographic News | date=22 septembrie 2005}}</ref><ref>{{cite journal|author=Spalding KL, Buchholz BA, Bergman LE, Druid H, Frisen J.|title=Forensics: age written in teeth by nuclear tests|journal=Nature|date=15 septembrie 2005|volume=437|pages=333–4|pmid=16163340|doi=10.1038/437333a|issue=7057}}</ref> prin analiza cantității de <sup>14</sup>C în smalțul dentar sau lentila oculară.<ref>{{cite journal|doi=10.1371/journal.pone.0001529|title=Radiocarbon Dating of the Human Eye Lens Crystallines Reveal Proteins without Carbon Turnover throughout Life|year=2008|last1=Lynnerup|first1=Niels|last2=Kjeldsen|first2=Henrik|last3=Heegaard|first3=Steffen|last4=Jacobsen|first4=Christina|last5=Heinemeier|first5=Jan|journal=PLoS ONE|volume=3|pages=e1529|pmid=18231610|issue=1|pmc=2211393|editor1-last=Gazit|editor1-first=Ehud|bibcode=2008PLoSO...3.1529L}}</ref> De asemenea, este posibil să se determine în ce emisferă a fost născut.

==== Formarea în timpul operării normale a reactorilor nucleari ====
<sup>14</sup>C este un produs tipic format în reactori nucleari de tip BWR (eng. ''Boiling Water Reactors'') sau PWR (eng. ''Pressured Water Reactors'') în urma [[Produs de activare|activării]] agentului de răcire. Acesta ajunge în atmosferă sub formă de [[dioxid de carbon]] (BWR) respectiv [[metan]] (PWR).<ref>{{Cite web|url=http://www.epri.com/abstracts/Pages/ProductAbstract.aspx?ProductId=000000000001023023|archive-url=https://web.archive.org/web/20160818161716/http://www.epri.com/abstracts/Pages/ProductAbstract.aspx?ProductId=000000000001023023|dead-url=yes|archive-date=2016-08-18|title=EPRI {{!}} Product Abstract {{!}} Impact of Nuclear Power Plant Operations on Carbon-14 Generation, Chemical Forms, and Release|website=www.epri.com|access-date=2016-07-07}}</ref> Codul bunelor practici în domeniu presupune eliberarea produșilor gazoși pe timp de noapte, cind plantele nu produs fotosinteză.<ref>{{Cite web|url=http://www.epri.com/abstracts/Pages/ProductAbstract.aspx?ProductId=000000000001024827|archive-url=https://web.archive.org/web/20160818174331/http://www.epri.com/abstracts/Pages/ProductAbstract.aspx?ProductId=000000000001024827|dead-url=yes|archive-date=2016-08-18|title=EPRI {{!}} Product Abstract {{!}} Carbon-14 Dose Calculation Methods at Nuclear Power Plants|website=www.epri.com|access-date=2016-07-07}}</ref>

==Răspândire==

=== Răspândirea în biosferă ===
După producerea în straturile înalte ale atmosferei, atomii de <sup>14</sup>C reacționează rapid, cu formare aproape exclusivă (aproximativ 93%) de [[monoxid de carbon]], <sup>14</sup>CO. Acesta suferă procesul de oxidare, trecând în timp în [[dioxid de carbon]], <sup>14</sup>CO<sub>2</sub>. Acesta se amestecă rapid cu forma neradioactivă a CO<sub>2</sub> din atmosferă, în decurs de câteva săptămâni atingându-se valoarea de echilibru. De asemenea, se dizolvă și în [[Oceanul planetar]], dar valoarea de echilibru este atinsă mai greu<ref name="ramsay2">{{cite journal|year=2008|author=Ramsey, C. Bronk|journal=Archaeometry|volume=50|pages=249–275|doi=10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x|issue=2|title=Radiocarbon Dating: Revolutions in Understanding}}</ref> (12–16 ani în emisfera nordică). Transferul din stratul superficial în masa de depozite de [[Bicarbonat|bicarbonați]] de pe fundul oceanelor nu are loc decât într-o măsură limitată.<ref name="yim2">{{cite journal|doi=10.1016/j.pnucene.2005.04.002|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149197005000454|title=Life cycle and management of carbon-14 from nuclear power generation|year=2006|last1=Yim|first1=Man-Sung|last2=Caron|first2=François|journal=Progress in Nuclear Energy|volume=48|pages=2–36}}</ref> Activitatea specifică a <sup>14</sup>C în 2009 a fost de 238 Bq/kg carbon în biomateria terestră proaspătă, comparabilă cu cea dinaintea testelor nucleare (226 Bq/kg C în 1950).<ref>{{cite web|url=http://www.irsn.fr/EN/Research/publications-documentation/radionuclides-sheets/environment/Pages/carbon14-environment.aspx#3|publisher=Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety|title=Carbon-14 and the environment|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150418012710/http://www.irsn.fr/EN/Research/publications-documentation/radionuclides-sheets/environment/Pages/carbon14-environment.aspx#3|archivedate=2015-04-18|df=}}</ref>

Inventarul de <sup>14</sup>C pe Pământ este estimat la circa 300 MCi (1,13·10<sup>19</sup> Bq, echivalentul a peste 50 de tone), majoritatea aflându-se în oceane.<ref>{{cite web|title=Human Health Fact Sheet – Carbon 14|publisher=Argonne National Laboratory, EVS|date=August 2005|url=http://www.ead.anl.gov/pub/doc/carbon14.pdf|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110716164724/http://www.ead.anl.gov/pub/doc/carbon14.pdf|archivedate=2011-07-16|df=}}</ref> Din acesta, aproape 2% (1,4·10<sup>18</sup> Bq) se află în atmosferă, 8% în apa de suprafață, sedimente și biosferă, iar restul de 90% în adâncul oceanelor (sub 100 m).<ref name="Choppin">Choppin, G.R.; Liljenzin, J.O. and Rydberg, J. (2002) "Radiochemistry and Nuclear Chemistry", 3rd edition, Butterworth-Heinemann, {{ISBN|978-0-7506-7463-8}}.</ref> Aproximativ 2,2·10<sup>18</sup> Bq de <sup>14</sup>C provin din [[Test nuclear|testele nucleare]] efectuate până în 1990, iar 0,7 MCi (2,6·10<sup>16</sup> Bq) din operarea normală a [[Reactor nuclear|reactorilor nucleari]].<ref>{{Citat web|url=http://hps.ne.uiuc.edu/rets-remp/PastWorkshops/2010/2%20Key%20C-14%20-%20A%20Historical%20Perspective.pdf|accessdate=18/12/2018|autor=Jim Key|titlu=C-14 – A Historical Perspective}}</ref>

===Efectul combustibililor fosili===
{{main|Effectul Suess}}Majoritatea substanțelor chimice produse de om sunt produși derivați din [[Combustibil fosil|combustibili fosil]], precum [[petrol]]ul sau [[cărbune]]le, în care <sup>14</sup>C este majoritar dezintegrat. Astfel, la arderea acestora nu rezultă aproape deloc <sup>14</sup>CO<sub>2</sub>. Prin analiza precisă a variațiilor în raportul izotopic în CO<sub>2</sub> total se poate estima cât combustibil fosil a fost ars într-o anumită regiune pe glob.<ref name="NOAA_ESRL_GMD_Education_and_Outreach">{{cite web|url=http://www.esrl.noaa.gov/gmd/outreach/isotopes/c14tracer.html|title=The Basics: 14C and Fossil Fuels|website=NOAA ESRL GMD Education and Outreach|archive-url=https://web.archive.org/web/20150925082306/http://esrl.noaa.gov/gmd/outreach/isotopes/c14tracer.html|archive-date=25 September 2015|access-date=9 Dec 2015|quote=All other atmospheric carbon dioxide comes from young sources–namely land-use changes (for example, cutting down a forest in order to create a farm) and exchange with the ocean and terrestrial biosphere. This makes 14C an ideal tracer of carbon dioxide coming from the combustion of fossil fuels. Scientists can use 14C measurements to determine the age of carbon dioxide collected in air samples, and from this can calculate what proportion of the carbon dioxide in the sample comes from fossil fuels.}}</ref> Practic, diluția <sup>14</sup>C din carbonul atmosferic poate atinge valori de 2-5% în zone puternic industrializate.

Datarea unei probe fosile date cu conținut de carbon este o procedură complicată, datorită conținutului scăzut de <sup>14</sup>C. Aceste cantități pot varia semnificativ de la o probă la alta, coborând până la o concentrație de doar 1% față de cea specifică organismelor vii, concentație care corespunde aparent unei vârste de 40000 ani.<ref>{{cite journal|title=Problems associated with the use of coal as a source of C14-free background material|last=Lowe|first=David|journal=Radiocarbon|year=1989|volume=31|issue=2|pages=117–120|url=https://journals.uair.arizona.edu/index.php/radiocarbon/article/view/1127/1132|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130724153305/https://journals.uair.arizona.edu/index.php/radiocarbon/article/view/1127/1132|archivedate=2013-07-24|df=}}</ref> Astfel de cazuri sugerează o contaminare a probelor cu mici cantități de bacterii, prezența unor surse subterane de radiații care cauzează reacția <sup>14</sup>N(n,p)<sup>14</sup>C, dezintegrarea directă a uraniului,<ref>{{cite journal|title=Carbon-14 Abundances in Uranium Ores and Possible Spontaneous Exotic Emission from U-Series Nuclides|last1=Jull|first1=A. J. T.|last2=Barker|first2=D.|last3=Donahue|first3=D. J.|journal=Meteoritics|volume=20|year=1985|page=676|bibcode=1985Metic..20..676J}}</ref> sau prezența altor surse necunoscute de producere a <sup>14</sup>C.<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0370-2693(97)01565-7|title=Measurement of the <sup>14</sup>C abundance in a low-background liquid scintillator|last=Alimonti|first=G.|journal=Physics Letters B|volume=422|issue=1–4|year=1998|pages=349–358|bibcode=1998PhLB..422..349B|display-authors=etal}}</ref><ref>Bonvicini, G, Harris, N and Paolone, V, "The chemical history of <sup>14</sup>C in deep oilfields", August 2003. ({{arxiv|hep-ex/0308025}})</ref> 

=== <sup>14</sup>C și corpul uman ===
Din moment ce toate sursele esențiale ale hranei umane sunt derivate din plante terestre, carbonul din corpul uman conține <sup>14</sup>C în aceeași concentrație ca cea din atmosferă.  Vitezele de dezinegrare ale <sup>40</sup>K și <sup>14</sup>C pentru un adult normal sunt comparabile (citeva mii de dezintegrări pe secundă).<ref>[http://www.rerowland.com/BodyActivity.htm The Radioactivity of the Normal Adult Body] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110205025628/http://www.rerowland.com/BodyActivity.htm|date=2011-02-05}}. rerowland.com</ref> Dezintegrarea beta ale radiocarbonului din mediu contribuie cu aproximativ 0,01 m[[Sievert|Sv]]/an la doza totală de radiații recepționată de către orice persoană.<ref>{{cite book|title=Ionizing Radiation Exposure of the Population of the United States|author=NCRP Report No. 93|publisher=National Council on Radiation Protection and Measurements|year=1987}} ([http://lbl.gov/abc/wallchart/chapters/15/3.html excerpt] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070711052408/http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/15/3.html|date=2007-07-11}})</ref> Aceasta este nesemnificativă comparativ cu dozele datorate [[izotop|izotopilor]] <sup>40</sup>K (0,39 mSv/an) și [[radon]] (variabilă).

<sup>14</sup>C se poate folosi în medicină ca trasor radioactiv. În varianta inițială a testului ureei în aerul expirat (un test de diagnosticare pentru ''[[Helicobacter pylori]]''), pacientului i se administra uree marcată cu <sup>14</sup>C. În eventualitatea infectării cu ''H. pylori'', [[Enzimă|enzima]] [[urează]] (de origine bacteriană) descompunea ureea în [[amoniac]] și [[dioxid de carbon]] marcat radioactiv, care poate fi identificat prin monitorizarea <sup>14</sup>C în aerul expirat al pacientului.<ref>{{citat web | title=Society of Nuclear Medicine Procedure Guideline for C-14 Urea Breath Test | date=23 iunie 2001 | url=http://interactive.snm.org/docs/pg_ch07_0403.pdf | accessdate=4 iulie 2007 | format=PDF | archive-date=2007-09-26 | archive-url=https://web.archive.org/web/20070926152956/http://interactive.snm.org/docs/pg_ch07_0403.pdf | dead-url=yes }}</ref> Testul a fost înlocuit ulterior cu cel cu izotopul stabil <sup>13</sup>C.

== Vezi și ==

* [[Marcare izotopică]]
* [[Datarea cu carbon]]

==Note==
<references />

== Legături externe ==
* [http://www.descopera.ro/stiinta/3652361-radiocarbonul-c14-mit-si-controverse Radiocarbonul (C14) - Mit si controverse], 11 decembrie 2008, Alexandru Safta, ''Descoperă''

[[Categorie:Izotopi]]
[[Categorie:Carbon]]
[[Categorie:Radiochimie]]
[[Categorie:Radioactivitate]]