الكربون-14

الكربون-14 ، أو C-14 ، أو 14C ، أو الكربون المشع ، هو نظير مشع للكربون، يحتوي نواته الذرية على 6 بروتونات و8 نيوترونات . اكتُشف الكربون-14 في 27 فبراير 1940 على يد مارتن كامين وسام روبن في مختبر الإشعاع بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، كاليفورنيا . وكان فرانز كوري قد أشار إلى وجوده عام 1934. ويُعدّ وجوده في المواد العضوية أساس طريقة التأريخ بالكربون المشع التي ابتكرها ويلارد ليبي وزملاؤه (1949) لتأريخ العينات الأثرية والجيولوجية والهيدروجيولوجية. [ 4 ]

توجد ثلاثة نظائر طبيعية للكربون على الأرض: الكربون-12 (<sup> 12</sup> C)، الذي يشكل 99% من إجمالي الكربون على الأرض؛ والكربون-13 ( <sup> 13</sup> C)، الذي يشكل 1%؛ والكربون-14 (<sup> 14</sup> C)، الذي يوجد بكميات ضئيلة، حيث يشكل حوالي 1.2 ذرة لكل 10 <sup> 12 </sup> ذرة كربون في الغلاف الجوي. يُعد كل من <sup> 12 </sup> C و< sup >13</sup> C مستقرين؛ أما <sup> 14</sup> C فهو غير مستقر، وله عمر نصف يبلغ 1.5 سنة .5700 ± 30 سنة، يتحلل إلى النيتروجين-14 ( 14يتحلل الكربون-14 النقي (N ) عبر تحلل بيتا . [ 6 ] تبلغ فعاليته المولية 62.4  ملي كوري/ملي مول (2.31  جيجا بيكريل/ملي مول)، أو فعاليته النوعية 164.9  جيجا بيكريل/غرام. [ 7 ] المصدر الطبيعي الرئيسي للكربون-14 على الأرض هو تأثير الأشعة الكونية على النيتروجين في الغلاف الجوي، ولذلك فهو نظير كوني . مع ذلك، ساهمت التجارب النووية في الهواء الطلق بين عامي 1955 و1980 في زيادة هذا المخزون.

لا تختلف نظائر الكربون المختلفة اختلافًا كبيرًا في خصائصها الكيميائية. يُستغل هذا التشابه في البحوث الكيميائية والبيولوجية، في تقنية تُسمى وسم الكربون : حيث يمكن استخدام ذرات الكربون-14 لاستبدال الكربون غير المشع، وذلك لتتبع التفاعلات الكيميائية والبيوكيميائية التي تشمل ذرات الكربون من أي مركب عضوي.

الاضمحلال الإشعاعي والكشف عنه

يخضع الكربون-14 لتحلل بيتا :

14 6 ج 14 7 ن+ه+ νe + 0.1565 MeV

عن طريق انبعاث إلكترون ومضاد نيوترينو إلكتروني ، يتحلل أحد النيوترونات في الكربون-14 إلى بروتون، وينتج عن ذلك الكربون-14 ( نصف العمر 14).5700 ± 30 سنة [ 1 ] ) يتحلل إلى النظير المستقر (غير المشع) النيتروجين-14 .

كما هو معتاد في تحلل بيتا، تُنقل معظم طاقة التحلل بواسطة جسيم بيتا والنيوترينو. تبلغ الطاقة القصوى لجسيمات بيتا المنبعثة حوالي 156 كيلو إلكترون فولت، بينما يبلغ متوسط ​​طاقتها المرجح 49  كيلو إلكترون فولت. [ 8 ] تُعد هذه طاقات منخفضة نسبيًا؛ إذ تُقدر أقصى مسافة تقطعها الجسيمات بـ 22  سم في الهواء و0.27 مم في أنسجة الجسم. ويُقدر  جزء الإشعاع المنتقل عبر طبقة الجلد الميتة بـ 0.11. لا يُمكن الكشف بسهولة عن كميات صغيرة من الكربون-14 بواسطة كواشف جايجر-مولر (GM) التقليدية ؛ إذ يُقدر أن هذه الكواشف لا تكشف عادةً عن تلوث أقل من حوالي 100,000 تحلل في الدقيقة (0.05  ميكروكوري). يُعد عدّ الوميض السائل الطريقة المُفضلة [ 9 على الرغم من أن مطيافية الكتلة المُسرّعة أصبحت مؤخرًا الطريقة المُفضلة. يحسب هذا الجهاز جميع ذرات الكربون-14 في العينة، وليس فقط تلك القليلة التي تتحلل أثناء القياسات؛ ولذلك يمكن استخدامه مع عينات أصغر بكثير (بحجم بذور النباتات الفردية)، ويعطي نتائج أسرع بكثير. تُقدّر كفاءة عدّ GM بنسبة 3%. يبلغ سمك طبقة نصف القيمة في الماء 0.05  مم. [ 10 ]

التأريخ بالكربون المشع

التأريخ بالكربون المشع هو طريقة تأريخ إشعاعية تستخدم الكربون -14 لتحديد عمر المواد الكربونية التي يصل عمرها إلى حوالي 60,000 عام. طُوّرت هذه التقنية على يد ويلارد ليبي وزملائه عام 1949 [ 11 ] خلال فترة عمله أستاذاً في جامعة شيكاغو . قدّر ليبي أن النشاط الإشعاعي للكربون -14 القابل للتبادل يبلغ حوالي 14 تحللاً في الدقيقة لكل غرام من الكربون، ولا يزال هذا المعدل يُستخدم كمعيار حديث للتأريخ بالكربون المشع . [ 12 ] [ 13 ] في عام 1960، مُنح ليبي جائزة نوبل في الكيمياء تقديراً لهذا العمل. [ 14 ]

يُستخدم هذا الأسلوب بكثرة لتحديد عمر البقايا العضوية في المواقع الأثرية. تُثبّت النباتات الكربون الجوي أثناء عملية التمثيل الضوئي، لذا فإن مستوى الكربون -14 في النباتات والحيوانات عند موتها يُعادل تقريبًا مستوى الكربون -14 في الغلاف الجوي في ذلك الوقت. ومع ذلك، ينخفض ​​هذا المستوى بعد ذلك انخفاضًا أُسّيًا، مما يُتيح تقدير تاريخ الموت أو التثبيت. يُمكن تقدير مستوى الكربون -14 الأولي للحساب، أو مقارنته مباشرةً ببيانات معروفة سنويًا من حلقات الأشجار ( علم تحديد أعمار الأشجار ) حتى 10000 سنة مضت (باستخدام بيانات متداخلة من الأشجار الحية والميتة في منطقة مُحددة)، أو من رواسب الكهوف ( الرواسب الكهفية ) حتى حوالي 45000 سنة مضت. يُعطي حساب مستويات الكربون-14 في عينة ما، أو (بدقة أكبر) مقارنتها مباشرةً بمستويات الكربون -14 في حلقات الأشجار أو رواسب الكهوف ذات العمر المعروف، عمر عينة الخشب أو الحيوان منذ تكوينها. يُستخدم الكربون المشع أيضًا للكشف عن الاضطرابات في النظم البيئية الطبيعية؛ فعلى سبيل المثال، في الأراضي الخثية ، يمكن أن يشير الكربون المشع إلى أن الكربون الذي كان مخزنًا سابقًا في التربة العضوية يتم إطلاقه بسبب إزالة الغابات أو تغير المناخ. [ 15 ] [ 16 ]

تُستخدم النظائر الكونية أيضًا كبيانات بديلة لتوصيف نشاط الجسيمات الكونية والنشاط الشمسي في الماضي البعيد. [ 17 ] [ 18 ]

أصل

الإنتاج الطبيعي في الغلاف الجوي

1: تكوين الكربون-14 2: تحلل الكربون-14 3: المعادلة "المتساوية" هي للكائنات الحية، والمعادلة غير المتساوية هي للكائنات الميتة، حيث يتحلل الكربون-14 بعد ذلك (انظر 2).

يُنتَج الكربون-14 في طبقتي التروبوسفير العليا والستراتوسفير بواسطة النيوترونات الحرارية التي تمتصها ذرات النيتروجين . عندما تدخل الأشعة الكونية الغلاف الجوي، فإنها تخضع لتحولات مختلفة، بما في ذلك إنتاج النيوترونات . تشارك النيوترونات الناتجة (n) في تفاعل np التالي ( حيث p هو البروتون ):

14 7 N+ n → 14 6 C+ p + 0.626 MeV

يحدث أعلى معدل لإنتاج الكربون-14 على ارتفاعات تتراوح من 9 إلى 15 كيلومترًا (30000 إلى 49000 قدم) وعند خطوط العرض المغناطيسية الأرضية العالية . 

يمكن نمذجة معدل إنتاج الكربون -14 ، مما ينتج عنه قيم تبلغ 16400 [ 19 ] أو 18800 [ 20 ] ذرة من الكربون-14معدل انبعاث الكربون في الثانية لكل متر مربع من سطح الأرض، وهو ما يتوافق مع ميزانية الكربون العالمية التي يمكن استخدامها لتتبع مساره، [ 21 ] إلا أن محاولات قياس زمن الإنتاج مباشرةً في الموقع لم تكن ناجحةً للغاية. تتفاوت معدلات الإنتاج بسبب تغيرات تدفق الأشعة الكونية الناتجة عن تعديل الغلاف الشمسي (الرياح الشمسية والمجال المغناطيسي الشمسي)، والأهم من ذلك، بسبب تغيرات المجال المغناطيسي للأرض . مع ذلك، قد تجعل التغيرات في دورة الكربون من الصعب عزل هذه التأثيرات وقياسها كميًا. [ 21 ] [ 22 ] قد تحدث ارتفاعات مفاجئة بين الحين والآخر، تُعرف باسم أحداث مياكي ؛ على سبيل المثال، هناك دليل على معدل إنتاج مرتفع بشكل غير عادي في عامي 774-775 ميلاديًا ، [ 23 ] ناجم عن حدث جسيمات شمسية عالية الطاقة، وهو أقوى حدث من نوعه حدث خلال الألفيات العشرة الماضية. [ 24 ] [ 25 ] رُبطت زيادة أخرى "كبيرة بشكل استثنائي" في نسبة الكربون -14  (2%) بحدث وقع عام 5480 قبل الميلاد، والذي من غير المرجح أن يكون حدثًا ناتجًا عن جسيمات شمسية عالية الطاقة. [ 26 ] وقع أكبر حدث معروف من أحداث مياكي حوالي عام 12350 قبل الميلاد. [ 27 ]

قد ينتج الكربون-14 أيضًا عن البرق [ 28 ] [ 29 ] ، ولكن بكميات ضئيلة على مستوى العالم مقارنةً بإنتاج الأشعة الكونية. أما التأثيرات المحلية لتفريغ السحب والأرض عبر بقايا العينات فهي غير واضحة، ولكنها قد تكون ذات أهمية.

مصادر أخرى للكربون-14

يمكن أيضًا إنتاج الكربون-14 عن طريق تفاعلات نيوترونية أخرى، بما في ذلك على وجه الخصوص تفاعلات 13C ( n,γ) 14C و 17 O (n,α) 14C مع النيوترونات الحرارية ، وتفاعلات 15N ( n,d) 14C و 16 O (n, 3He ) 14C مع النيوترونات السريعة . [ 30 ] يلخص الجدول أبرز طرق إنتاج الكربون -14 عن طريق تشعيع الأهداف بالنيوترونات الحرارية (مثلًا، في مفاعل نووي).

مصدر آخر للكربون-14 هو فروع اضمحلال التجمعات الناتجة عن آثار نظائر الراديوم الموجودة بشكل طبيعي ، على الرغم من أن نمط الاضمحلال هذا له نسبة تفرع من رتبة10 −8 بالنسبة لتحلل ألفا ، لذا فإن الكربون-14 المشع نادر للغاية.

14 مسار إنتاج الكربون [ 31 ]
النظير الأمالوفرة الطبيعية،  %المقطع العرضي لالتقاط النيوترونات الحرارية ، برد فعل
14 شمالاً99.6341.8114 N(n,p) 14 C
13 درجة مئوية1.1030.000913 C(n,γ) 14 C
17 O0.03830.23517 O(n,α) 14 C

التكوين أثناء التجارب النووية

تركيز الكربون -14 في الغلاف الجوي ، نيوزيلندا [ 32 ] والنمسا . [ 33 ] يُمثل منحنى نيوزيلندا نصف الكرة الجنوبي، بينما يُمثل منحنى النمسا نصف الكرة الشمالي. وقد ضاعفت التجارب النووية الجوية تركيز الكربون-14 في نصف الكرة الشمالي تقريبًا . [ 34 ] معاهدة الحظر الجزئي للتجارب النووية (PTBT) .

أدت التجارب النووية التي أجريت فوق سطح الأرض في العديد من البلدان في الفترة من 1955 إلى 1980 (انظر قائمة التجارب النووية ) إلى زيادة كبيرة في كمية الكربون 14 في الغلاف الجوي، وبالتالي في المحيط الحيوي؛ وبعد انتهاء التجارب، بدأ تركيز النظير في الغلاف الجوي في الانخفاض، حيث تم تثبيت ثاني أكسيد الكربون المشع في أنسجة النباتات والحيوانات، وذاب في المحيطات.

من الآثار الجانبية لتغير نسبة الكربون -14 في الغلاف الجوي ، إتاحة بعض الخيارات (مثل تحديد العمر باستخدام نبضات القنابل [ 35 ] ) لتحديد سنة ميلاد الفرد، ولا سيما كمية الكربون -14 في مينا الأسنان [ 36 ] [ 37 ] أو تركيز الكربون-14 في عدسة العين [ 38 ] .

في عام 2019، أفادت مجلة ساينتفك أمريكان أنه تم العثور على الكربون-14 الناتج عن التجارب النووية في حيوانات من واحدة من أكثر المناطق التي يصعب الوصول إليها على وجه الأرض، وهي خندق ماريانا في المحيط الهادئ. [ 39 ]

انخفض تركيز الكربون -14 في ثاني أكسيد الكربون الجوي ، والذي يُعبر عنه بنسبة الكربون -14 إلى الكربون -12 بالنسبة إلى معيار، (منذ حوالي عام 2022) إلى مستويات مماثلة لتلك التي كانت سائدة قبل التجارب النووية التي أُجريت فوق سطح الأرض في خمسينيات وستينيات القرن الماضي. [ 40 ] [ 41 ] وعلى الرغم من أن الكربون -14 الإضافي الناتج عن تلك التجارب النووية لم يختفِ من الغلاف الجوي والمحيطات والغلاف الحيوي، [ 42 ] إلا أنه مخفف بسبب تأثير سويس .

الانبعاثات من محطات الطاقة النووية

يُنتَج الكربون-14 في سائل التبريد في مفاعلات الماء المغلي (BWRs) ومفاعلات الماء المضغوط (PWRs). ويُطلَق عادةً في الهواء على شكل ثاني أكسيد الكربون في مفاعلات الماء المغلي، وعلى شكل غاز الميثان في مفاعلات الماء المضغوط. [ 43 ] تشمل أفضل الممارسات لإدارة الكربون-14 من قِبَل مُشغّلي محطات الطاقة النووية إطلاقه ليلاً، عندما لا تقوم المحطات بعملية التمثيل الضوئي . [ 44 ] كما يُنتَج الكربون-14 داخل الوقود النووي (بعضه ناتج عن تحوّل الأكسجين في أكسيد اليورانيوم ، ولكن الأهم من ذلك هو تحوّل شوائب النيتروجين-14)، وإذا أُرسِلَ الوقود المُستَهلَك إلى إعادة المعالجة النووية، فإن الكربون -14 يُطلَق، على سبيل المثال على شكل ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية PUREX . [ 45 ] [ 46 ]

حدوث

الانتشار في البيئة

بعد إنتاجه في طبقات الجو العليا، يتفاعل الكربون-14 بسرعة ليشكل في الغالب (حوالي 93٪) أول أكسيد الكربون -14 ، والذي يتأكسد لاحقًا بمعدل أبطأ ليشكل 14CO٢ ، ثانيأكسيد الكربون. يختلط الغاز بسرعة ويتوزع بالتساوي في جميع أنحاء الغلاف الجوي (مدة الاختلاط في حدود أسابيع). يذوب ثاني أكسيد الكربون أيضًا في الماء، وبالتالي يتغلغل فيالمحيطات، ولكن بمعدل أبطأ. [ ٢٢ ] يبلغ نصف العمر الجوي لإزالة ١٤COقُدِّرَت الفترة الزمنية بين 2 و 12 و 16 عامًا تقريبًا في نصف الكرة الشمالي. ويحدث انتقال البيكربوناتفي أعماق المحيط بمعدل محدود. [ 31 ] في عام 2009، بلغ نشاط 14بلغت قيمة الكربون -14 238  بيكريل لكل كيلوغرام من الكربون في المادة الحيوية الأرضية الطازجة، وهي قريبة من القيم قبل التجارب النووية الجوية (226 بيكريل/كيلوغرام كربون-14؛ 1950). [ 47 ]

إجمالي المخزون

يبلغ مخزون الكربون-14 في الغلاف الحيوي للأرض حوالي 300 ميغاكوري (11 إي بيكريل )، ومعظمه موجود في المحيطات. [ 48 ] وقد تم تقديم المخزون التالي للكربون-14: [ 49 ] 

  • المخزون العالمي: ~8500  بيتابيكريل (حوالي 50 طنًا )  
    • الغلاف الجوي: 140  بيتابيكريل (840  كجم)
    • المواد الأرضية: التوازن
  • من التجارب النووية (حتى عام 1990): 220  بيتابيكريل (1.3  طن)

في الوقود الأحفوري

تُشتق العديد من المواد الكيميائية المصنعة من الوقود الأحفوري (مثل البترول أو الفحم ) الذي ينضب فيه الكربون -14 بشكل كبير لأن عمر الأحافير يتجاوز بكثير نصف عمر الكربون -14 .COلذلك يتم استخدام 2 لتحديد المساهمة النسبية (أونسبة الخلط) لأكسدة الوقود الأحفوري في إجماليثاني أكسيد الكربونالغلاف الجويللأرض. [ 50 ]

يُعدّ تحديد عمر عينة محددة من المواد الكربونية المتحجرة أكثر تعقيدًا. غالبًا ما تحتوي هذه الرواسب على كميات ضئيلة من الكربون -14 . وتختلف هذه الكميات اختلافًا كبيرًا بين العينات، حيث تصل إلى 1% من النسبة الموجودة في الكائنات الحية (عمر ظاهري يبلغ حوالي 40,000 سنة). [ 51 ] قد يشير هذا إلى تلوث بكميات ضئيلة من البكتيريا، أو مصادر إشعاعية تحت الأرض تُسبب تفاعل 14N (n,p) 14C ، أو تحلل اليورانيوم المباشر (مع أن النسب المقاسة للكربون -14 /اليورانيوم في خامات اليورانيوم [ 52 ] تشير إلى وجود ذرة يورانيوم واحدة تقريبًا لكل ذرتي كربون لتكوين نسبة 14C / 12C ، والتي قُدِّرت بنحو 10⁻¹⁵ ) ، أو مصادر ثانوية أخرى غير معروفة لإنتاج الكربون -14 . قد يشير وجود الكربون -14 في البصمة النظيرية لعينة من مادة كربونية إلى تلوثها بمصادر بيولوجية أو تحلل مواد مشعة في الطبقات الجيولوجية المحيطة. وفي سياق بناء مرصد بوريكسينو للنيوترينوات الشمسية، تم الحصول على مواد خام بترولية (لتصنيع المادة الوميضية الأولية) ذات محتوى منخفض من الكربون -14 . وفي منشأة اختبار العد في بوريكسينو، تم تحديد نسبة الكربون -14 إلى الكربون -12 بـ 1.94 × 10⁻¹⁸ ؛ [ 53 ] وقد ناقش بونفيتشيني وآخرون [ 54 ] التفاعلات المحتملة المسؤولة عن المستويات المتفاوتة من الكربون -14 في خزانات البترول المختلفة ، وانخفاض مستويات الكربون -14 في الميثان.

في جسم الإنسان

بما أن العديد من مصادر غذاء الإنسان مشتقة في نهاية المطاف من النباتات الأرضية، فإن التركيز النسبي للكربون -14 في جسم الإنسان يكاد يكون مطابقًا للتركيز النسبي في الغلاف الجوي. وتتشابه معدلات تحلل البوتاسيوم-40 ( 40K ) والكربون -14 في جسم الإنسان البالغ السليم (بضعة آلاف من التحللات في الثانية). [ 55 ] ومع ذلك، ونظرًا لاختلاف طاقات التحلل، فإن البوتاسيوم-40 يُعطي جرعة داخلية تبلغ حوالي 0.17  ملي سيفرت/سنة، بينما يُعطي الكربون-14  جرعة داخلية تبلغ 0.012 ملي سيفرت/سنة. [ 56 ]

يمكن استخدام الكربون -14 كمتتبع إشعاعي في الطب. في النسخة الأولية من اختبار التنفس باليوريا ، وهو اختبار تشخيصي لبكتيريا الملوية البوابية ، تُعطى اليوريا الموسومة بحوالي 37 كيلوبيكريل (1.0 ميكروكوري ) من الكربون -14 للمريض (أي 37000 تحلل في الثانية). في حالة الإصابة ببكتيريا الملوية البوابية ، يقوم إنزيم اليورياز البكتيري بتحليل اليوريا إلى أمونيا وثاني أكسيد الكربون الموسوم إشعاعيًا ، والذي يمكن الكشف عنه عن طريق عدّ مستويات منخفضة من إشعاع زفير المريض. [ 57 ]  

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  3. المركز الوطني لبيانات الطاقة النووية . "قاعدة بيانات NuDat 3.0" . مختبر بروكهافن الوطني .
  4. كامين، دكتور في الطب (مايو 1963). "التاريخ المبكر للكربون-14: كان اكتشاف هذا المؤشر البالغ الأهمية متوقعًا من الناحية الفيزيائية، ولكن ليس من الناحية الكيميائية". مجلة ساينس . 140 (3567): 584-590 . Bibcode : 1963Sci...140..584K . doi : 10.1126/science.140.3567.584 . PMID 17737092 . 
  5. النشاط عند 1 جزء في التريليون: (10 -12 * عدد أفوجادرو / 12.011) / ((5700 سنة) × (31557600 ثانية لكل سنة جوليانية ) / ln(2) ) = 0.1932 بيكريل/غرام؛ تم حساب التركيز من ذلك والأنشطة المقاسة.
  6. كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021-03-01). "تقييم NUBASE2020 لخصائص الفيزياء النووية*" . الفيزياء الصينية ج . 45 (3): 030001. Bibcode : 2021ChPhC..45c0001K . doi : 10.1088/1674-1137/abddae . ISSN 1674-1137 . 
  7. بابين، ف.، تاران، ف.، أوديسيو، د. (يونيو 2022). "الوسم بالكربون-14 في المراحل المتأخرة وتبادل النظائر: الفرص الناشئة والتحديات المستقبلية" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 2 (6): 1234-1251 . doi : 10.1021/jacsau.2c00030 . PMC 9241029. PMID 35783167 .  
  8. نيكولز، أ. ل. "تعليقات حول تقييم بيانات الاضمحلال باستخدام الكربون-14" (ملف PDF) . www.nucleide.org . LNHB. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 15 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2021 .
  9. "الملحق ب: خصائص النظائر المشعة الشائعة" . دليل السلامة الإشعاعية لمستخدمي المختبرات . جامعة برينستون. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-10-02.
  10. "الكربون-14" . صحيفة بيانات سلامة المواد . جامعة ميشيغان. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-03-2013.
  11. أرنولد جيه آر، ليبي دبليو إف (ديسمبر 1949). "تحديد العمر عن طريق محتوى الكربون المشع؛ التحقق من ذلك باستخدام عينات ذات عمر معروف". مجلة ساينس . 110 (2869): 678-680 . Bibcode : 1949Sci...110..678A . doi : 10.1126/science.110.2869.678 . PMID 15407879 . 
  12. "حساب عمر الكربون 14" . C14dating.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-06-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-06-2007 .
  13. "ملاحظات محاضرة حول علم نظائر الماء EESC W 4886: الكربون المشع 14C " . صفحة مارتن ستوت الرئيسية في جامعة كولومبيا. مؤرشفة من الأصل بتاريخ 24 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليها بتاريخ 11 يونيو 2007 .
  14. «الساعات الطبيعية التي يمكنها تحديد وقت وفاة شخص ما» . www.bbc.com . 2 أكتوبر 2025.
  15. مور إس، إيفانز سي دي، بيج إس إي، جارنيت إم إتش، جونز تي جي، فريمان سي، وآخرون (يناير 2013). "عدم استقرار عميق في الأراضي الخثية الاستوائية التي أزيلت منها الغابات ، كما كشفت عنه تدفقات الكربون العضوي النهرية" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 493 (7434): 660-663 . Bibcode : 2013Natur.493..660M . doi : 10.1038/nature11818 . PMID 23364745. S2CID 205232299 .   
  16. دين جيه إف، غارنيت إم إتش، سبايراكوس إي، بيليت إم إف (2019). "العمر الخفي المحتمل للكربون العضوي المذاب الذي تنقله جداول الأراضي الخثية" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: علوم الأرض الحيوية . 124 (2): 328-341 . Bibcode : 2019JGRG..124..328D . doi : 10.1029/2018JG004650 . hdl : 1893/28684 . ISSN 2169-8953 . 
  17. رايمر، بي. جيه.، أوستن، دبليو. إي.، بارد، إي.، بايليس، إيه.، بلاكويل، بي. جي.، رامزي، سي. بي.، وآخرون . (أغسطس 2020). "منحنى معايرة عمر الكربون المشع في نصف الكرة الشمالي لـ INTCAL20 (0-55 كيلو سنة قبل الحاضر)" . راديوكربون . 62 (4): 725-757 . Bibcode : 2020Radcb..62..725R . doi : 10.1017/RDC.2020.41 . hdl : 11585/770531 . 
  18. بريهم إن، بايليس أ، كريستل إم، سينال إتش إيه، أدولفي إف، بير جيه، وآخرون . (2021). "الدورات الشمسية التي مدتها أحد عشر عامًا خلال الألفية الماضية كشفت عن الكربون المشع في حلقات الأشجار" . علوم الأرض الطبيعية . 14 (1): 10– 15. بيب كود : 2021NatGe..14...10B . دوى : 10.1038/s41561-020-00674-0 . S2CID 230508539 .  
  19. كوفالتسوف، ج. أ.، ميشيف، أ.، أوسوسكين، إ. ج. (2012). "نموذج جديد للإنتاج الكوني للكربون المشع 14C في الغلاف الجوي". رسائل علوم الأرض والكواكب . 337-338 : 114-20 . arXiv : 1206.6974 . Bibcode : 2012E & PSL.337..114K . doi : 10.1016/j.epsl.2012.05.036 . ISSN 0012-821X . S2CID 118602346 .  
  20. بولويانوف إس في، كوفالتسوف جي إيه، ميشيف إيه إل، أوسوسكين آي جي (2016). "إنتاج النظائر الكونية 7Be، 10Be، 14C، 22Na، و36Cl في الغلاف الجوي: التوزيعات الارتفاعية لوظائف الإنتاج". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الغلاف الجوي . 121 (13): 8125-36 . arXiv : 1606.05899 . Bibcode : 2016JGRD..121.8125P . doi : 10.1002/2016JD025034 . S2CID 119301845 . 
  21. 1 2 هاين إم بي، سيغمان دي إم، هاوغ جي إتش (2014). "أدوار متميزة للمحيط الجنوبي وشمال المحيط الأطلسي في انخفاض الكربون المشع في الغلاف الجوي خلال فترة ذوبان الجليد" (ملف PDF) . رسائل علوم الأرض والكواكب . 394 : 198-208 . رمز Bibcode : 2014E و PSL.394..198H . doi : 10.1016/j.epsl.2014.03.020 . ISSN 0012-821X . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 22-12-2015. 
  22. 1 2 رامزي، سي. برونك (2008). "التأريخ بالكربون المشع: ثورات في الفهم". علم الآثار . 50 (2): 249-75 . Bibcode : 2008Archa..50..249B . doi : 10.1111/j.1475-4754.2008.00394.x .
  23. مياكي ف، ناغايا ك، ماسودا ك، ناكامورا ت (يونيو 2012). "مؤشر على زيادة الأشعة الكونية في الفترة 774-775 ميلاديًا من حلقات الأشجار في اليابان" ( ملف PDF) . مجلة نيتشر . 486 (7402): 240-242 . Bibcode : 2012Natur.486..240M . doi : 10.1038/nature11123 . PMID 22699615. S2CID 4368820. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 6 يوليو 2015.  
  24. أوسوسكين آي جي، كرومر بي، لودلو إف، بير جيه، فريدريش إم، كوفالتسوف جي إيه، وآخرون (2013). "إعادة النظر في الحدث الكوني لعام 775 ميلادي: الشمس هي السبب". علم الفلك والفيزياء الفلكية 552 : L3. arXiv : 1302.6897 . Bibcode : 2013A & A...552L...3U . doi : 10.1051/0004-6361/201321080 . S2CID 55137950 .  
  25. ميخالدي إف، موشيلر آر، أدولفي إف، الدهان أ، بير جيه، ماكونيل جي آر، وآخرون . (أكتوبر 2015). “دليل النويدات الراديوية المتعددة على الأصل الشمسي لأحداث الأشعة الكونية ᴀᴅ 774/5 و 993/4” . اتصالات الطبيعة . 6 : 8611. بيب كود : 2015NatCo...6.8611M . دوى : 10.1038/ncomms9611 . بمك 4639793 . بميد 26497389 .   
  26. مياكي ف، جول أ ج، بانيوشكينا إ ب، واكر ل، سالزر م، بايسان س هـ، وآخرون . (يناير 2017). "انحراف كبير في نظير الكربون 14 في عام 5480 قبل الميلاد يشير إلى شمس غير طبيعية في منتصف الهولوسين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 114 (5): 881-884 . Bibcode : 2017PNAS..114..881M . doi : 10.1073 / pnas.1613144114 . PMC 5293056. PMID 28100493 .   
  27. ^ بارد إي، ميرامونت سي، كابانو إم، جيبال إف، مارشال سي، روستيك إف، وآخرون . (2023). “إن ارتفاع الكربون المشع عند 14300 سعرة حرارية في السنة في الأشجار الأحفورية يوفر وظيفة الاستجابة النبضية لدورة الكربون العالمية خلال العصر الجليدي المتأخر”. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ . 281 (2261): معرف.20220206. بيب كود : 2023RSPTA.38120206B . دوى : 10.1098/rsta.2022.0206 . 
  28. ليبي إل إم، لوكينز إتش آر (1973). "إنتاج الكربون المشع في حلقات الأشجار بفعل الصواعق". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 78 (26): 5902-5903 . Bibcode : 1973JGR....78.5902L . doi : 10.1029/JB078i026p05902 .
  29. ^ إينوتو تي، وادا واي، فوروتا واي، ناكازاوا ك، يواسا تي، أوكودا ك، وآخرون . (نوفمبر 2017). “التفاعلات النووية الضوئية الناجمة عن تفريغ البرق”. طبيعة . 551 (7681): 481-484 . أرخايف : 1711.08044 . بيب كود : 2017Natur.551..481E . دوى : 10.1038 / طبيعة 24630 . بميد 29168803 . S2CID 4388159 .   
  30. ديفيس الابن، دبليو (يناير 1977). إنتاج الكربون-14 في المفاعلات النووية . هيئة التنظيم النووي الأمريكية (تقرير). تينيسي (الولايات المتحدة الأمريكية): مختبر أوك ريدج الوطني. doi : 10.2172/7114972 . OSTI 7114972 . 
  31. 1 2 ييم إم إس، كارون إف (2006). "دورة حياة الكربون-14 وإدارته من توليد الطاقة النووية". التقدم في الطاقة النووية . 48 (1): 2-36 . Bibcode : 2006PNuE...48....2Y . doi : 10.1016/j.pnucene.2005.04.002 .
  32. مانينغ إم آر، ميلويش دبليو إتش (1994). " سجل نظير الكربون 14 في الغلاف الجوي من ويلينغتون" . الاتجاهات: مجموعة بيانات عن التغير العالمي . مركز تحليل معلومات ثاني أكسيد الكربون. مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2007 .
  33. ليفين، آي.، كرومر، ب.، شوخ-فيشر، هـ.، برونز، م.، مونيش، م.، بيرداو، د.، فوغل، ج. و.، مونيش، ك. أ. (1994). "سجل δ14C من فيرمونت" . الاتجاهات: مجموعة بيانات عن التغير العالمي. مركز تحليل معلومات ثاني أكسيد الكربون . مؤرشف من الأصل في 23 سبتمبر 2008. تم الاسترجاع في 25 مارس 2009 .
  34. "التأريخ بالكربون المشع" . جامعة أوتريخت. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 فبراير 2008 .
  35. ستينستروم ك، جورجيادو إي (أغسطس 2010). "التأريخ النبضي للمواد البشرية: نمذجة تأثير النظام الغذائي" . راديوكربون . 52 (2): 800-807 . Bibcode : 2010Radcb..52..800G . doi : 10.1017/S0033822200045811 . مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2014.
  36. "الإشعاع في الأسنان قد يساعد في تحديد تاريخ الجثث وهويتها، بحسب خبراء" . أخبار ناشيونال جيوغرافيك . 22 سبتمبر 2005. مؤرشف من الأصل في 25 أبريل 2007.
  37. سبالدينغ كيه إل، بوخهولز بي إيه، بيرغمان إل إي، درويد إتش، فريسن جيه (سبتمبر 2005). "علم الطب الشرعي: العمر مكتوب في الأسنان بواسطة التجارب النووية". مجلة نيتشر . 437 (7057): 333-334 . Bibcode : 2005Natur.437..333S . doi : 10.1038/437333a . PMID 16163340. S2CID 4407447 .  
  38. لينروب ن، كيلدسن هـ، هيغارد س، جاكوبسن س، هاينماير ج (يناير 2008). غازيت إي (محرر). "التأريخ بالكربون المشع لبلورات عدسة العين البشرية يكشف عن بروتينات لا تخضع لدورة كربونية طوال الحياة" . PLOS ONE . 3 (1) e1529. Bibcode : 2008PLoSO...3.1529L . doi : 10.1371/journal.pone.0001529 . PMC 2211393. PMID 18231610 .  
  39. ليفي أ (15 مايو 2019). ""تم العثور على الكربون الناتج عن القنبلة في كائنات أعماق المحيط" . مجلة ساينتفك أمريكان .
  40. جونز، نيكولا (27 يوليو 2022). "تأريخ الكربون المشع يعيقه ارتفاع انبعاثات الوقود الأحفوري" . أخبار الطبيعة . تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2023 .
  41. غرافن، هـ.؛ كيلينغ، ر.؛ شو، ش. (19 يوليو 2022). "التأريخ بالكربون المشع: العودة إلى الماضي" . مجلة نيتشر . 607 (7919): 449. Bibcode : 2022Natur.607R.449G . doi : 10.1038/d41586-022-01954-y . PMID 35854150 . 
  42. كالديريرا، ك.؛ راو، ج. هـ.؛ دافي، ب. ب. (1998). "التدفق الصافي المتوقع للكربون المشع من المحيط وزيادة محتوى الكربون المشع في الغلاف الجوي" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 25 (20): 3811-3814 . Bibcode : 1998GeoRL..25.3811C . doi : 10.1029/1998GL900010 .
  43. "EPRI | ملخص المنتج | تأثير عمليات محطات الطاقة النووية على إنتاج الكربون-14، وأشكاله الكيميائية، وانبعاثه" . www.epri.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يوليو 2016 .
  44. "EPRI | ملخص المنتج | طرق حساب جرعة الكربون-14 في محطات الطاقة النووية" . www.epri.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يوليو 2016 .
  45. أوتليت آر إل، فولكر إم جيه، ووكر إيه جيه (1992). "الأثر البيئي لانبعاثات الكربون-14 في الغلاف الجوي الناتجة عن دورة الطاقة النووية". في تايلور آر إي، لونغ إيه، كرا آر إس (محررون). الكربون المشع بعد أربعة عقود . نيويورك، نيويورك: سبرينغر.
  46. "الكربون-14 والبيئة" . معهد الحماية الإشعاعية والسلامة النووية.
  47. "الكربون-14 والبيئة" . معهد الحماية الإشعاعية والسلامة النووية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-04-2015.
  48. "صحيفة حقائق صحة الإنسان - الكربون 14" (ملف PDF) . مختبر أرغون الوطني، قسم الدراسات البيئية. أغسطس 2005. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 16 يوليو 2011.
  49. تشوبين جي آر، ليليينزين جي أو ، ريدبيرج جيه ​​(2002). الكيمياء الإشعاعية والكيمياء النووية (الطبعة الثالثة ). بتروورث-هاينمان. ISBN  978-0-7506-7463-8.
  50. "الأساسيات: الكربون-14 والوقود الأحفوري" . قسم التعليم والتوعية، مختبر أبحاث علوم الأرض التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 9 ديسمبر 2015. يأتي ثاني أكسيد الكربون الجوي الآخر من مصادر حديثة، وتحديدًا من تغيرات استخدام الأراضي (على سبيل المثال، إزالة غابة لإنشاء مزرعة) والتبادل مع المحيط والغلاف الحيوي الأرضي. وهذا ما يجعل الكربون-14 مؤشرًا مثاليًا لثاني أكسيد الكربون الناتج عن احتراق الوقود الأحفوري. يستطيع العلماء استخدام قياسات الكربون-14 لتحديد عمر ثاني أكسيد الكربون المُجمّع في عينات الهواء، ومن ثم حساب نسبة ثاني أكسيد الكربون في العينة المُستمدة من الوقود الأحفوري.
  51. لوي د (1989). "المشاكل المرتبطة باستخدام الفحم كمصدر لمادة خلفية خالية من الكربون-14" . راديوكربون . 31 (2): 117-120 . رمز Bibcode : 1989Radcb..31..117L . doi : 10.1017/S0033822200044775 . مؤرشف من الأصل في 24 يوليو 2013.
  52. جول إيه جيه، باركر دي، دوناهو دي جيه (1985). "وفرة الكربون-14 في خامات اليورانيوم وانبعاث نظائر غريبة تلقائي محتمل من نويدات سلسلة اليورانيوم". علم النيازك . 20 : 676. Bibcode : 1985Metic..20..676J .
  53. أليمونتي جي، أنجلوهير جي، أربيسيلا سي، بالاتا إم، بيليني جي، بنزيجر جي، وآخرون . (1998). “قياس وفرة 14 درجة مئوية في وميض سائل منخفض الخلفية”. رسائل الفيزياء ب . 422 ( 1 – 4): 349 – 358. بيب كود : 1998PhLB..422..349B . دوى : 10.1016/S0370-2693(97)01565-7 . 
  54. بونفيتشيني جي، هاريس إن، باولوني في (2003). "التاريخ الكيميائي للكربون -14 في حقول النفط العميقة". arXiv : hep-ex/0308025 .
  55. رولاند، ر. إي. "النشاط الإشعاعي لجسم البالغين الطبيعي" . rerowland.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2011-02-05.
  56. اللجنة العلمية للأمم المتحدة المعنية بآثار الإشعاع الذري (2008). مصادر وآثار الإشعاع المؤين . نيويورك: الأمم المتحدة (نُشر عام 2010). ص 4. ISBN  978-92-1-142274-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 نوفمبر 2012 .
  57. "دليل إجراءات جمعية الطب النووي لاختبار التنفس باليوريا المشعة بالكربون-14" (ملف PDF) . snm.org . 23-06-2001. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 26-09-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 04-07-2007 .

للمزيد من القراءة