炭素の同位体の一つ。自然放射能の一つ。

目次 情報 概要 特徴 崩壊 生体への影響 生成

情報

• 記号: ¹⁴C
• 原子番号: 6
• 質量数: 14 (陽子6、中性子8)
• 天然存在比: 1.2×10⁻¹⁰%
• 半減期: 5730年
  • 比放射能: 1.65×10¹¹ (1650億Bq/g)
  • 比放射能の逆数: 6.07×10⁻¹²
• 崩壊の種類:崩壊後生成物
  • β崩壊(β⁻崩壊) → ¹⁴N

概要

炭素の放射性同位体である。全炭素中、1.2×10⁻¹⁰%、つまり0.00000000012%存在する。

鉱物などに含まれる炭素14(¹⁴C)を用いた年代測定「炭素年代測定」がよく使われている。

なお、炭素の半減期は約5730年であるが、炭素法では国際的取り決めにより半減期5568年として計算することになっている。

特徴

崩壊

半減期は5730年で、β崩壊する。

その殆どはβ⁻崩壊し、電子(β粒子)と反電子ニュートリノ(￣(ν)_e)を放出して、窒素の安定核種である窒素14(¹⁴N)になる。

生体への影響

科学技術庁告示第五号 平成十二年科学技術庁告示第五号(放射線を放出する同位元素の数量等)における、炭素14の実効線量係数(ミリシーベルト/ベクレル)は、次のとおりである。

• 吸入摂取した場合 (蒸気) 5.8×10⁻⁷
• 吸入摂取した場合 (一酸化物) 8.0×10⁻¹⁰
• 吸入摂取した場合 (二酸化物) 6.5×10⁻⁹
• 吸入摂取した場合 (メタン) 2.9×10⁻⁹
• 経口摂取した場合 (有機物) 5.8×10⁻⁷

つまり、有機物で10,000ベクレルを経口摂取した時の実効線量は0.0058ミリシーベルト(5.8マイクロシーベルト)である。

生成

核分裂や核融合で生じるのではなく、中性子との反応によって生じる。

太陽のような恒星中でももちろん生じているが、地球でも大気中にて生じており、このため半減期はさほど長くはないにも関わらず、地球上に存在している。

地球には、宇宙から常に宇宙線が降り注いでいる。これによって大気圏上空では様々な反応が生じており、この反応中に発生した中性子と、大気中の窒素が反応し、炭素14が生じる。

¹⁴N + n → ¹⁴C + ¹H

この反応で、陽子と中性子が入れ替わる。

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用語の所属
炭素
同位体
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関連する用語
自然放射能

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