书城童书无处不在的化学(人生解密)
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第7章 神奇的碳钟

在广袤的大自然中,有形形色色的“钟表”在不停地运行,记录下时间老人的行动轨迹,碳钟就是其中的一员。

日本千户县风川地方的泥层中,发掘出了一些保存得很好的古莲子。科学家们测定这些种子已有3000岁了。这些种子经过培育,照样开花结了果实。

世纪80年代,考古人员在新疆维吾尔自治区的罗布泊发现了一具褐色的年青女尸。她的头发微卷,眼睛闭着,就像沉睡中的少女。科学家们说,这具女尸距今已有2000多年了。

科学家是怎么知道女尸和古莲子的年龄呢原来,自从20世纪发现放射性元素和它蜕变生成的同位素后,科学家们找到了一种大自然的“钟表”——放射性碳-14,这种“碳钟”不需要人上发条,也不会受外界温度、压力等影响。亿万年来,它始终准确和不停地走动着。用它可以准确地测定一些物质的年龄。

放射性碳-14是一种不稳定的同位素,它会不断放出射线并转化成正常的碳元素,而大气中由于天外射线的影响,又会不断地产生新的碳-14,使总量保持平衡。

地球上的所有生物,活着的时候总是不断地吸收大气中的二氧化碳,也吸收了混合在一起的碳-14,只有当动植物死亡后,它们与外界停止了物质交换,碳-14的供应也就停止了。从这时候起,生物体内的碳-14由于不断放出射线,含量逐渐减少。大约平均每过5568年,碳-14的含量会减少50%,这段时间叫做放射性同位素的“半衰期。”要知道女尸和古莲子的生长年代,只要测定一下它们中碳-14的含量,就可以推算出来了。

考古学家还用碳钟来确定古代文物的年代。例如,埃及古墓中出土的一个船形器皿,考古学家取下器皿上的一块木片,经碳钟测定,距今约有3620年。我国考古学家使用碳钟确定西安半坡村为新石器时代遗址,距今约有6000多年的历史。