1. 碳十四檢測的基本原理是什麼
自然界存在3種碳的同位素,它們的重量比例是12:13:14,分別用碳-12、碳-13、碳-14來表示。前二者是穩定同位素。碳-14則有放射性。它在大氣中存在,在大氣高空層中,因宇宙射線中子和大氣氮核作用而生成。它在大氣中與氧結合成C4O2分子,與二氧化碳(CO2)的化學性能是相同的。因此,它與二氧化碳混合一起,參予自然界的碳交換運動。它因光合作用而被植物吸收、並貯存在植物之中。人和動物需要食用植物,於是也在人體和動物體內存留。生物在存活期間,他們不斷地從大氣中獲取這種放射性碳。但是任何一種動物或植物一旦死亡,它就停止吸收,而且會使存留體內的這種放射性碳不斷減少。大約在5730年間,它的含量可以衰減一半。因此,物理學家將5730年稱為半衰期。由此可知,只要用儀器測出樹木、穀物、人骨、獸骨等生物遺骸中現有的碳-14含量,與它原始的碳-14水平相比,就可以推算出它們在多少年前死亡,進而可以推斷與它們共存的遺存(諸如建築遺址、墓葬或其它遺物)距今已有多少年了。
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2. 碳二十四檢測怎樣確定文物年齡
文物被製作完成後,文物中的碳14就開始停止更新,只會隨著衰變不斷減少。碳十四在非常固定的周期內會衰變一半,所以只要測定了半衰期就可以根據碳14的含量了解文物的年齡。
3. 碳14呼氣試驗的檢測方法
1. 病人准備:受檢者必須停用抗生素和鉍劑30天,停用質子泵抑制劑二周。檢查前禁食6小時以上。
2. 檢查流程:
(1) 檢查時先讓患者口服一粒碳14尿素膠囊。
(2) 靜坐25分鍾後,受試者直接向集氣瓶內呼氣,患者呼氣後集氣瓶中的液體由粉紅色變成無色為止,或者患者持續呼氣時間已經達到3分鍾後即可停止呼氣。
(3) 向集氣瓶中加入4.5ml稀釋閃爍液後,加蓋旋緊,置於液閃儀中進行檢測。
(4) 檢查過程中患者應當保持安靜,劇烈運動後血中的酸鹼度變化可能影響同位素標記CO2的呼出,另外在患者呼氣時應當囑咐患者注意不要將集氣瓶中的液體誤吸入口腔。
4. 碳14檢驗吹氣時怎麼吹
直吹
碳-14呼氣試驗
幽門螺桿菌(Hp)可引起多種胃病,包括胃炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、非潰瘍性消化不良、胃癌等。因此,根除幽門螺桿菌已經成為現代消化道疾病治療的重要措施。
幽門螺桿菌可產生高活性的尿素酶。當病人服用碳14標記的尿素後,如患者的胃內存在Hp感染,胃中的尿素酶可將尿素分解為氨和碳14標記的CO2,碳14標記的CO2通過血液經呼氣排出,定時收集呼出的氣體,通過分析呼氣中碳14標記的CO2的含量即可判斷患者是否存在幽門螺桿菌感染。
相比於傳統的胃鏡檢查,該法簡單、高效、准確率高,減輕了病人的身體和精神負擔。
標記化合物
碳-14標記化合物廣泛應用於化學、生物學、醫學領域中,採用放射性標記化合物進行示蹤,具有方法簡單、易於追蹤、准確性和靈敏性高等特點
碳14是碳元素的一種具放射性的同位素,它是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生。碳-14原子核由6個質子和8個中子組成。其半衰期約為5,730±40年,衰變方式為β衰變,碳14原子轉變為氮-14原子。
1940年,美國科學家馬丁·卡門(Martin Kamen)與同事山姆·魯賓(Sam Ruben)在美國勞倫斯伯克利國家實驗室發現碳14。而後時任芝加哥大學教授威拉得·利比(Willard Libby)應用碳14發明了碳—14年代測定法並獲得1960年諾貝爾化學獎 該測定法利用有機材料中含有碳-14這一特性,根據它可以確定考古學、地質學和水文地質學樣本的大致年代,其最大測算不超過6萬年(而且沒有參照的情況下誤差較大)。
碳14是 自然界中碳元素有三種同位素,即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C。 14C的半衰期為5730年,14C的應用主要有兩個方面:一是在考古學中測定生物死亡年代,即放射性測定年代法 的一種,其他常用的還有鉀-氬法測定,鉀-氬法測定,熱釋光測定等;二是以14C標記化合物為示蹤劑,探索化學和生命科學中的微觀運動。在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在,有大約1%的碳以碳-13的形式存在,只有兆分之一(0.0000000001%)是碳-14,存在於大氣中,由大氣中氮與宇宙射線作用生成,其豐度基本保持不變,是生物圈中碳-14的來源。
5. 碳呼氣試驗是什麼
碳14C呼氣試驗是一種無創傷,無痛苦、快速、簡捷的檢測幽門螺旋桿菌方法。也是目前國際上公認的幽門螺桿菌檢查「金標准」。
測定方法為:
利用碳-14呼氣檢測儀檢測,患者於空腹狀態下,用約20ml涼開水口服一粒碳14尿素膠囊,靜坐25分鍾後,用一次性吹氣管向二氧化碳吸收劑中吹氣,再將吹完氣的樣品交給醫生做檢測。
測定結果為:C14正常值為小於100 (dpm/mmol CO2)為陰性,大於100為陽性。
6. 幽門螺旋桿菌檢測方法
幽門螺桿菌感染的檢測方法主要有以下兩種,第一是侵入性的檢查。第二是非侵入性的檢查。那麼侵入性的檢查就是我們在胃鏡下,從胃內取一塊活組織,進行尿素酶試驗,或者是進行病理的嗜銀染色,還可以進行幽門螺桿菌的培養和葯敏試驗。非侵入性檢查,包括血液檢查,糞便檢查和呼氣試驗,血液檢查是指抽血檢查血中的幽門螺旋桿菌的抗體。糞便檢查是檢查糞便中的幽門螺旋桿菌的抗原,呼氣試驗是通過患者呼出氣體中的二氧化碳的變化,來確定是否有幽門螺桿菌的感染,呼氣試驗我們分為碳13和碳14檢查。碳14檢查由於有放射性,不能用於兒童和孕婦的檢查,而碳13的檢查因為它沒有放射性,所以對於兒童和孕婦也是可以適用的,對於復診的病人,一般我們不選用血的抗體檢查,一般會選擇呼氣試驗。
7. 二氧化碳的檢驗方法有哪些
一、檢驗方法:
1、將生成的氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,證明該氣體為二氧化碳。
2、通入硝酸銀,如果是二氧化碳的話就會變成碳酸銀沉澱。
二、收集方法:由於二氧化碳密度比空氣大,能溶於水且能與水反應,所以採用向上排空氣法。
三、驗滿方法:用燃著的木條被在集氣瓶口(不能伸入瓶內),如果火焰熄滅,證明已集滿。
四、二氧化碳的性質如下:
1、物理性質:二氧化碳在常溫常壓下為無色無味氣體,溶於水和烴類等多數有機溶劑。
2、化學性質:二氧化碳是碳氧化合物之一,是一種無機物,不可燃,通常也不支持燃燒,低濃度時無毒性。它也是碳酸的酸酐,屬於酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,其中碳元素的化合價為+4價,處於碳元素的最高價態,故二氧化碳具有氧化性而無還原性,但氧化性不強。
二氧化碳的應用:
高純二氧化碳主要用於電子工業,醫學研究及臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測儀器的校正氣及配製其它特種混台氣,在聚乙烯聚合反應中則用作調節劑。固態二氧化碳廣泛用於冷藏奶製品、肉類、冷凍食品和其它轉運中易腐敗的食品。
氣態二氧化碳用於碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程的惰性保護、焊接氣體、植物生長刺激劑,在鑄造中用於硬化模和芯子及用於氣動器件,還應用於殺菌氣的稀釋劑(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑)。
8. 碳十四的測定方法
自然界中碳元素有三種同位素,即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C,14C的半衰期為5730年,14C的應用主要有兩個方面:一是在考古學中測定生物死亡年代,即放射性測年法;二是以14C標記化合物為示蹤劑,探索化學和生命科學中的微觀運動。
一、利用宇宙射線產生的放射性同位素碳-14來測定含碳物質的年齡,就叫碳-14測年。已故著名考古學家廈鼐先生對碳-14測定考古年代的作用,給了極高的評價:「由於碳-14測定年代法的採用,使不同地區的各種新石器文化有了時間關系的框架,使中國的新石器考古學因為有了確切的年代序列而進入了一個新時期。
那麼,碳-14測年法是如何測定古代遺存的年齡呢?
原來,宇宙射線在大氣中能夠產生放射性碳—14,並能與氧結合成二氧化碳形後進入所有活組織,先為植物吸收,後為動物納入。只要植物或動物生存著,它們就會持續不斷地吸收碳—14,在機體內保持一定的水平。而當有機體死亡後,即會停止呼吸碳—14,其組織內的碳—14便以5730年的半衰期開始衰變並逐漸消失。對於任何含碳物質,只要測定剩下的放射性碳—14的含量,就可推斷其年代。
碳—14測年法分為常規碳—14測年法和加速器質譜碳—14測年法兩種。當時,Libby發明的就是常規碳—14測年法,1950年以來,這種方法的技術與應用在全球有了顯著進展,但它的局限性也很明顯,即必須使用大量的樣品和較長的測量時間。於是,加速器質譜碳—14測年技術發展起來了。
加速器質譜碳—14測年法具有明顯的獨特優點。一是樣品用量少,只需1~5毫克樣品就可以了,如一小片織物、骨屑、古陶瓷器表面或氣孔中的微量碳粉都可測量;而常規碳—14測年法則需1~5克樣品,相差3個數量級。二是靈敏度高,其測量同位素比值的靈敏度可達10-15至10-16;而常規碳—14測年法則與之相差5~7個數量級。三是測量時間短,測量現代碳若要達到1%的精度,只需10~20分鍾;而常規碳—14測年法卻需12~20小時。
正是由於加速器質譜碳—14測年法具有上述優點,自其問世以來,一直為考古學家、古人類學家和地質學家所重視,並得到了廣泛的應用。可以說,對測定50000年以內的文物樣品,加速器質譜碳—14測年法是測定精度最高的一種。
1.碳14是碳的一種具放射性的同位素,於1940年首被發現。它是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生,其半衰期約為5,730年,衰變方式為β衰變,碳14原子轉變為氮原子。
2. 由於碳14半衰期達5,730年,且碳是有機物的元素之一,生物在生存的時候,由於需要呼吸,其體內的碳14含量大致不變,生物死去後會停止呼吸,此時體內的碳14開始減少。人們可透過傾測一件古物的碳14含量,來估計它的大概年齡,這種方法稱之為碳定年法。 自然界存在三種碳的同位素,它們的重量比例是12:13:14,分別用碳-12(C12);碳-13(C13);碳-14(C14)表示,它們的含量比例是98.9:1.1:10-10 。前二者是穩定同位素,只有碳-14有放射性,亦稱放射性。碳C14放射β粒子後蛻變為N14,半衰期為5730±40年,反應式為:C14→N14+β一。
C14的半衰期只有五千多年而地球存在已有數十億年,自然界卻存在著保持一定水平的放射性碳元素,為使 C14的產生和衰變處於平衡狀態,保持一定水平,必然存在著一種源泉。這個來源就在大氣高空層,在那裡,宇宙射錢中子和大氣氮核作用生成C14。發現這一自然現象並用實驗加以證實的是C14法創始人利比(W.F.Libby)。他從宇宙射線和人工核反應的研究中得到啟發,認為自然界存在生成C14的條件,有可能檢測出來,經過仔細考查計算,並在實驗中解決了低能量低本底測量上的技術問題,測出了自然C14。由此建立了C14測定年代的方法。
最初,外來的宇宙射線與大氣作用產生宇宙射線中子。宇宙射線中子和大氣中氮核起核反應產生碳-14:
0n1+7N14→⒍C14+1H1
這一反應都在高空完成,新生碳原子在大氣環境中不能游離存在很久,一般都與氧結合生成C14O2分子,C14O2和原來存在於大氣中的CO2化學性能是相同的,因此必然與原有CO2混合參加自然界碳的交換循環運動。
植物通過光合作用將CO2結合成植物組織,動物依植物為生,這就使生物界都混入了C14.動物通過排泄,死亡,植物通過腐爛,沉積,進入表層土壤而使C14進入土壤,大氣與廣大海面接觸, CO2又與海水中溶解的碳酸鹽和CO2進行交換,因此海水、海生物及海底沉積物中都含有C14。所以,凡是和大氣中的CO2進行過直接或間接交換的含碳物質都包含C14。
這種產生C14的自然現象存在已久,同時C14按5730年半衰期衰變減少,這類碳中C14水平必然會到達平衡值。由於碳在自然界的交換循環相當快,處於與大氣互相交換的各種物質在名地的C14水平基本上是一致的。
利用這種到處都 存在C14的自然現象就可以用來斷代。例如陸地生物、海洋生物在生命過程中由於同大氣經常交換,衰變掉的C14經常能得到補充,但一旦停止了交換(如死亡、沉積),其C14就再得不到補充,C14水平因衰變而降低,每5730年降為原有水平的一半值。因此測量標本現存的C14放射性水平和它原始放射性水平相比較,就可以算出死亡或停止交換的年代,當然,幾千年或幾萬年前處於交換狀態的動植物的放射性水平是無法測知的,但若假定這種產生C14的自然現象幾萬年來都沒有什麼變化,就可以用在世界各地處於交換平衡狀態的動植物放射性水平,作為標本的原始放射性水平,即所謂「現代碳」放射性標准。 我國自主研究,在1981年制定出了適合中國的現代碳標准,即「中國糖碳標准」,經過國內和國外的測試,數據可靠,得到了國內外的一致好評。
放射性衰變規律可用數學式表示,標本年代的計算公式如下:
A=τln No/NA
A: 標本年代
τ:C14平均壽命
NA:標本現有放射性
No:標本原始放射性
C14平均壽命是一個常數,由實驗測定,測出No、NA即可計算出標本年代。
但是,上面的結論要基於以下幾點的假設:
① 假設大氣中 C 的產生率不變。 ② 假定放射性衰變 規律不變,不受任何外界環境的影響,生物樣品一旦死亡就停止與碳儲存庫進行自由交換.③ 地球上各 交換庫中 C 的放射性比重不隨時間、地點、物質種類而改變,這個假設經檢驗基本成立 。國際公認 C 測年中的 B P 起算點是 1950 年(因為之後人工核爆炸產生的大量 C 對大氣影響很大,而且從18世紀工業革命之後,大氣中的普通C大大增加,對C的比率影響很大)④樣品根本沒有受到污染,如果不小心混入了早期或晚期的碳,那測出的結果跟我們想要的肯定會有很大差距。
這就是C14斷代的原理,由於這一方法所依據的是原子核的變化。這種變化不受周圍環境的物理、化學條件的影響,而C14半衰期(5730年)正適用於對幾千年到幾萬年的標本進行斷代。另外,一些含碳的物質,如木、草、骨、貝殼等動植物遺骸在古代遺址中普遍存在,因此,C14法自1950年建立起,就成為有力的斷代手段而廣泛應用於史前考古學和第四紀晚地質學。 《C14測年及科技考古論集》
《C14測年及科技考古論集》主要內容:夏、商、西周的年代測定是用系列樣品方法進行的,使年代數據的誤差大為縮小。可以說是14C測年技術及研究應用達到了當前一個新的境界。此外,由於考古研究對自然科學技術的需要,編者對其他科技考古研究也有所涉及。所以這本文集選輯了:一、建立實驗室以來關於14C測年的基本原理及實驗技術的研究文章13篇;二、結合史前考古及其他應用學科的研究文章12篇;三、有關夏商周斷代工程的研究文章13篇;四、有關其他科技考古的文章5篇。
9. 檢測幽門螺旋桿菌,准確的檢測方法有哪些
碳十三呼氣試驗,檢測需在空腹狀態或餐後兩個小時進行。患者近一個月內未服用抗生素,秘必治等敏感的葯物,否則會造成檢測結果呈假陰性。碳十四呼吸試驗,碳十四呼吸試驗是臨床用於檢測幽門螺桿菌感染的一種方法。被檢者需空腹,用約二十毫升涼開水服用一粒尿素膠囊,靜坐25分鍾後檢測。
可以查血幽門螺桿菌的抗體,如果感染了幽門螺桿菌史,血中可以出現幽門螺桿菌抗體,通過抗體可以間接的判斷體內是否存在幽門螺桿菌感染;快速尿素酶的方法,也就是在胃鏡檢查時,取胃內的黏膜進行快速尿素酶測試,來判斷胃黏膜中是否存在幽門螺桿菌感染;組織病理活檢時,在幽門螺桿菌感染存在時,可以通過特殊的染色,來觀察胃內是否存在有幽門螺桿菌的感染。
10. 二氧化碳的測定方法
一、檢驗方法:
1、將生成的氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,證明該氣體為二氧化碳。
2、通入硝酸銀,如果是二氧化碳的話就會變成碳酸銀沉澱。
二、收集方法:由於二氧化碳密度比空氣大,能溶於水且能與水反應,所以採用向上排空氣法。
三、驗滿方法:用燃著的木條被在集氣瓶口(不能伸入瓶內),如果火焰熄滅,證明已集滿。
二氧化碳的熔點為-78.5℃,沸點為-56.6℃,密度比空氣密度大(標准條件下),溶於水。在化學性質方面,二氧化碳的化學性質不活潑,熱穩定性很高(2000℃時僅有1.8%分解),不能燃燒,通常也不支持燃燒,屬於酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因與水反應生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
低濃度的二氧化碳沒有毒性,高濃度的二氧化碳則會使動物中毒。
(10)碳二十四檢測方法擴展閱讀:
二氧化碳的產生途徑有以下五點:
二氧化碳氣體是大氣組成的一部分(佔大氣總體積的0.03%-0.04%),在自然界中含量豐富,其產生途徑主要有以下幾種:
1、有機物(包括動植物)在分解、發酵、腐爛、變質的過程中都可釋放出二氧化碳。
2、石油、石臘、煤炭、天然氣燃燒過程中,也要釋放出二氧化碳。
3、石油、煤炭在生產化工產品過程中,也會釋放出二氧化碳。
4、所有糞便、腐植酸在發酵,熟化的過程中也能釋放出二氧化碳。
5、所有動物在呼吸過程中,都要吸氧氣吐出二氧化碳。
參考資料來源:網路-二氧化碳