منتدى علوم المنصورة

شاطر
استعرض الموضوع السابقاذهب الى الأسفلاستعرض الموضوع التالي
avatar
bosy
عالم مشرفنا

عالم مشرفنا
عدد المساهمات : 2475
العمر : 29
العمل/الترفيه : Demonstrator in faculty of science
الألتزام بقوانين المنتدى :
الكليه : علوم
الفرقه والقسم : preparing for master degree

طريقة استخدام كربون 14 في تحديد العمر!!!!

في الجمعة سبتمبر 19, 2008 5:27 pm
طريقة استخدام كربون14 في تحديد العمر


قد يصل عمر قطعة من الخشب او العظام إلى 5000 عام. ومن الطبيعي ان نتسأل عن كيفية تمكن العلماء من تقدير عمر الأثار والحفريات التي توجد على الكرة الأرضية، وما هي الطريقة المستخدمة؟ وفي هذه المقالة سوف نشرح الفكرة الفيزيائية لتقدير أعمار الكائنات باستخدام الكربون-14.


يستخدم كربون-14 كمقياس لتقدير أعمار الحفريات ذات الأساس البيولوجي والتي قد يصل عمرها في بعض الأحيان أكثر من 50000 سنة.



ما هو كربون-14؟



تصطدم الأشعة الكونية cosmic rays الغلاف الجوي باستمرار، ويقدر أن ملايين الاشعة الكونية تصطدم بجسم الانسان كل ساعة. تصطدم الأشعة الكونية بذرات الغلاف الجوي مما ينتج عنه اشعة كونية ثانوية في شكل نيوترون تحمل طاقة حركة، تصطدم هذه النيوترونات بذرات النيتروجين-14 المكون من سبع بروتونات وسبع نيوترونات. ينتج عن هذا التصادم ذرة كربون-14 المكونة من ستة بروتونات وثمانية نيوترونات وتتحرر ذرة هيدروجين المكونة من بروتون واحد فقط. تعتبر ذرة الكربون-14 ذرة غير مستقرة لأن عدد بروتوناتها لايساوي عدد نيوتروناتها مما تسمي بالكربون المشع الذي له عمر نصف (وهو العمر اللازم لكي تقل كمية النشاط الإشعاعي إلى النصف) هو 5730 سنة.


n + 14N → 14C + 1H


كربون 14 هو نظير من نظائر الكربون المشعة ، وهو مصدر لاشعة (B) يتحلل بمرور الوقت . فاذا كان لدينا كمية معينة منه ، بعد مرور 5730 عام يكون قد تحلل نصفها . وهذا ما ندعوه بعمر النصف ، ويكون لنا هذا العمر بمثابة الاساس الذي نعتمد عليه في اعتبار كربون 14 كطريقة ناجعة في تحديد العمر .


الكربون14 موجود في كل الكائنات الحية


ذرات الكربون14 التي تنتج من الأشعة الكونية تتحد مع الأكسجين لتكون ثاني أكسيد الكربون، يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون من قبل النباتات خلال عملية التمثيل الضوئي، ينتقل كربون-14 من النبات إلى الانسان والحيوان من خلال الأكل. تكون نسبة الكربون-12 إلى الكربون-14 في الهواء وفي كافة الكائنات الحية نفس النسبة. ويقدر عدد ذرات الكربون-14 في الهواء بذرة واحدة لكل 1012 ذرة كربون-12، ذرات الكربون-14 مشعة وتضمحل باستمرار من خلال اطلاق اشعة بيتا ولكن يتم تعويض الفاقد من جسم الكائنات الحية بمعدل ثابت من خلال ما نتناوله من طعام أو ماء.
عند هذه اللحظة نؤكد على أن جسم الانسان يحتوي على نسبة ثابتة من الكربون-14 فيه وتساوي نفس النسبة في الحيوان والنبات.


حساب تقدير العمر؟؟


تكمن الفكرة في الاعتماد على الكربون-14 لحساب العمر عن توقف توزيد الكمية المفقودة من الكربون-14 عند الوفاة للكائن الحي فتختلف النسبة بين الكربون-12 إلى الكربون-14 عن باقي الكائنات الحية لان الكربون-14 هو عنصر مشع ويضمحل بمعدل ثابت مع الزمن من خلال اطلاق جسيمات بيتا ولا يتم تعويضه كما هو الحال للكائن الحي. بينما يبقى الكربون-12 ثابتا في جسم الكائن قبل الوفاة وبعده. وعليه نستنتج أنه بقياس النسبة بين الكربون-14 إلى الكربون-12 ومقارنة النتيجة مع النسبة بينهما في الكائنات الحية يمكن حساب عمر العينة.

والمعادلة التالية توضح نحسب العمر


t = [Ln (Nf/No) / (-0.693) ] x t1/2


حيث Ln هي دالة اللوغاريتم الطبيعي، Nf/No هي النسبة بين كربون-14 في العينة إلى الجسم الحي. و t1/2 هو عمر النصف للكربون-14 والذي يساوي 5730 سنة.


فإذا افترضنا أن هناك عينة تم قياس نسبة كربون-14 ووجدت أنها 10% بالمقارنة مع نسبته في الاجسام الحية فإن حساب عمر العينة يكون حسب المعادلة السابقة على النحو التالي:


t = [ Ln (0.10) / (-0.693) ] x 5,700 years
t = [ (-2.303) / (-0.693) ] x 5,700 years
t = [ 3.323 ] x 5,700 years
t = 18,940 years old

ملاحظة!!


لأن عمر النصف للكربون-14 هو 5730 سنة فإن الكربون-14 يستخدم لتقدير عمر كائنات لا يزيد عمرها عن 60000 سنة. ولكن بنفس المبدأ الذي يستخدم لتقدير العمر في الكربون-14 يطبق على عناصر مشعة أخرى تتواجد في جسم الانسان مثل البوتاسيوم-40 وعمر النصف له كبير جداً ويساوي 1.3x109 سنة. كذلك عنصر اليوراتيوم-238 وعمر نصفه 4.5x109 سنة ةعنصر الثوريوم-232 الذي عمر نصفه 14x109 سنة وعنصر الرابيديوم-87 الذي عمر نصفه 49x109 سنة.


باستخدام العناصر السابقة يتمكن العلماء من تقدير أعمار العينات التي اساسها كائنات حية أو العينات الجيولوجية.


جدير بالذكر ان تقدير الاعمار باستخدام الكربون-14 او غيره من العناصر المشعة لا يعطي نتائج دقيقة للعينات بعد العام 1940 حيث تم اكتشاف القنابل النووية والمفاعلات النووية التي انتجت التجارب عنها اضافة لنسبة العناصر المشعة الموجودة في الطبيعة مما احدث خلل في النسبة الطبيعية بين الكربون-12 والكربون-14 في الغلاف الجوي التي اعتمدنا عليها في حساب عمر العينة
.


عدل سابقا من قبل bosy في السبت أكتوبر 11, 2008 12:53 am عدل 1 مرات






[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

avatar
NOOR
مشرفه منتدي علم الكيمياء

مشرفه منتدي علم الكيمياء
عدد المساهمات : 1194
العمر : 31
العمل/الترفيه : works ..... not words
المزاج : thx god
الألتزام بقوانين المنتدى :
الكليه : علوم المنصوره
الفرقه والقسم : كيمياء وفيزياء

رد: طريقة استخدام كربون 14 في تحديد العمر!!!!

في الجمعة سبتمبر 19, 2008 10:16 pm
والله برافو عليكى يابوسى
الموضوع ده مهم جدا
لكن انا نقلته من قسم الكيمياء للفيزياء
لانه موضوع فيزيائى وانا درسته فى الفيزياء
لكن معلوماتك وضحت اكتر وافادتنى
وهتفيد كل الناس ان شاء الله
وميرسى على مجهودك






[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
avatar
ST.WESSAM
مشرف منتدي علم الفيزياء

مشرف منتدي علم الفيزياء
عدد المساهمات : 767
العمر : 29
العمل/الترفيه : الحمد لله اتخرجنا
المزاج : نفس امبارح بالظبط
الألتزام بقوانين المنتدى :
الكليه : كليه العلـــــــــــــــــــــــــــــــــــوم
الفرقه والقسم : بكالريوس...قسم (كيمياء/فيزياء)

الاوسمة
 :  
http://WWW.ST.WESSAM.COM

رد: طريقة استخدام كربون 14 في تحديد العمر!!!!

في الإثنين سبتمبر 22, 2008 6:39 pm
شكرا يابوسي علي الموضوع الجميل ده
واللي فدنا كلنا
ومتشكر لانه اضافه كبيره لقسم الفيزياء......






[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
avatar
bosy
عالم مشرفنا

عالم مشرفنا
عدد المساهمات : 2475
العمر : 29
العمل/الترفيه : Demonstrator in faculty of science
الألتزام بقوانين المنتدى :
الكليه : علوم
الفرقه والقسم : preparing for master degree

رد: طريقة استخدام كربون 14 في تحديد العمر!!!!

في الإثنين سبتمبر 22, 2008 8:44 pm
شكرا ليكي يا نور علي تعاونك

هو ده مكانه الصح فعلا

وشكرا يا وسام علي كلامك الجميل






[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

avatar
doaa
مشرفه المنتديات الاسلاميه

مشرفه المنتديات الاسلاميه
عدد المساهمات : 5397
العمر : 27
العمل/الترفيه : منتدى علوم المنصوره
المزاج : غير مألوف
الاوسمه :
الألتزام بقوانين المنتدى :
الكليه : كليه العلوم
الفرقه والقسم : و اخيرا الفرقه الرابعه قسم كيمياء وفيزياء


رد: طريقة استخدام كربون 14 في تحديد العمر!!!!

في الأحد مارس 01, 2009 2:15 pm
هاااااااااااااااااااااااايل يا بسبس انا اول مره اسمع عنه
استعرض الموضوع السابقالرجوع الى أعلى الصفحةاستعرض الموضوع التالي
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى