Geislavirkt kolefni

Í efstu lögum gufuhvolfsins eru geislavirk kolefnisatóm, ¹⁴C, stöðugt að myndast við það að nituratóm, ¹⁴N, verða fyrir stöðugri nifteindaskothríð vegna geimgeislunar. Þessi geislavirka samsæta kolefnis blandast fullkomlega hinum samsætum kolefnisins ¹²C og ¹³C og dreifist hratt með þeim um allt gufuhvolfið og lífríkið. Því má gera ráð fyrir að ¹⁴C sé að finna í sama hlutfalli í sérhverri lifandi lífveru sem bindur kolefnissambönd. ◊ ◊ Við dauða lífverunnar klofnar ¹⁴C niður niður án þess að endurnýjast samkvæmt líkingunni:

    ¹⁴C → ¹⁴N + ß

ß stendur fyrir svokallaða betageislun sem verður til í kjarna þegar nifteind breytist í róteind og orkumikla rafeind (eða stundum jáeind).

Eftir 5.730 ár hefur helmingur upphafslegs magns af ¹⁴C breyst í ¹⁴N og er þetta kallaður helmingunartími ¹⁴C. Sjá mynd ◊ og töflu |T| Með flóknum mælingum má þannig aldursgreina leifar dýra og plantna og er þá lagt til grundvallar í fyrsta lagi að framleiðsla ¹⁴C hafi verið stöðug og jöfn síðustu 50.000 árin og í öðru lagi að öll sýni hafi verið með sama hlutfalli ¹⁴C/¹²C í upphafi.

Geislakols-aðferðin, eins og hún er oft nefnd, er mikið notuð til að greina aldur hraunlaga og öskulaga frá nútíma. Ennfremur kemur þessi aðferð að góðum notum við aldursákvarðanir á fornleifum.

Mjög áhugaverður er sá möguleiki að nota megi ¹⁴C til að kanna djúpsjávarstrauma heimshafanna.

Koldíoxíð í andrúmsloftinu hvarfast við karbónatjónina í sjónum og myndar bíkarbónat.

CO₂ + CO₃^-2 + H₂O → 2 HCO₃^-

Yfirborðssjórinn blandast vel svo að ¹⁴C í yfirborðssjó er í jafnvægi við styrk þess í andrúmsloftinu. Við heimskautin sekkur yfirboðrssjórinn og hann missir þannig beina snertingu við andrúmsloftið og ¹⁴C byrjar að hrörna. ◊

Helsta uppsprettulind djúpsjávar er Norður-Atlantshafið. Yfirborðssjórin sekkur norður af Íslandi rennur suður fyrir Afríku og inn í Indlands- og kyrrahaf áður en hann snýr til baka. ◊ ◊

Með því að aldursgreina djúpsjóinn á vissum stöðum má segja til um hversu langan tíma vegferð hans hefur tekið.

Sjá um skekkju í ¹⁴C-mælingum.

Sjá helmingunartíma.