物理:碳十四定年法的秘密
编辑 John C. H. Chen 报导
物理学家提出一项理论,说明为什么碳十四的半衰期长达5730年,解开了碳十四定年法背后的秘密。
对古生物学家来说,如果需要知道某件化石的年代,最先考虑的方法通常会是碳十四定年法。透过测量样品内碳十四与碳十二的含量比,再根据碳十四的半衰期(约为5730年)便可以精确的得知样品的年份。
但是对物理学家而言,碳十四的半衰期长的不可思议。碳十四是由六个质子和八个中子所组成。与碳十四具有约略相同原子量的原子,例如碳11,氧14,氧15,氮13,这些原子的半衰期大概都在几分钟到20分钟之内,和碳14的三十亿分钟(5730年)相比,便显得碳14的特别,也因此,碳十四的半衰期之谜变成了核物理的一个重要课题。
美国纽约石溪大学(Stony Brook University)的Jeromy Holt等人,利用Brown-Rho scaling来计算介子的质量在原子核内减少的情形,进而发现在碳14中,这个效应会使碳14处于相对稳定的结构中,因此拥有长达5700多年的半衰期。
原始论文
Shell Model Description of the 14C Dating beta Decay with Brown-Rho-Scaled NN Interactions
Phys. Rev. Lett. 100, 062501 (2008)
