หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

กลับหน้าสารบัญพลังอะตอม

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

บอกอายุของซากโบราณ

การหาอายุโดยใช้กัมมันตรังสี

ยูเรเนียม-238   (U-238)  ในหินจะปลดปล่อยรังสีอย่างต่อเนื่องด้วยครึ่งชีวิตยาวนานถึง  4500 ล้านปี  มันเปลี่ยนไปเป็นตะกั่วอย่างช้าๆ  สามารถคำนวณอายุของหินได้  โดยการวัดว่ามียูเรเนียมมากเท่าไร  ที่เปลี่ยนไปเป็นตะกั่ว  

      คาร์บอน 14 ไม่ใช่ทำได้ในเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูเท่านั้น  แต่พบในธรรมชาติด้วย  วิลลาร์ด  ลิบบี (Willard Libby) และผู้ร่วมงานได้ค้นพบคาร์บอน 14 นี้ระหว่างการทดลองที่บัลติมอร์หลายปีมาแล้ว  จากการศึกษาคาร์บอนกัมมันตรังสีอย่างละเอียดทำให้ลิบบีค้นพบวิธีที่จะบอกถึงอายุของซากกระดูกโบราณ  ไม้ยุคดึกดำบรรพ์  และสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ว่าตายไปแล้วกี่ปี

      ลิบบีเรียกวิธีการนี้ว่า “การหาอายุโดยใช้คาร์บอน (carbon dating)”  ซึ่งเขาได้อธิบายถึงหลักการอย่างละเอียดในการประชุมเกี่ยวกับการใช้พลังงานอะตอมเพื่อสันติที่เจนีวา  เขาได้ทำให้ผู้ฟังประหลาดใจเมื่อได้เปิดห่อแสดงวัตถุโบราณต่าง ๆ สิ่งหนึ่งก็คือรองเท้าที่ทำด้วยเชือกหญ้า ซึ่งตามการวัดของลิบบี  รองเท้านี้ทำขึ้นเมื่อ 9,000 ปีมาแล้วในบริเวณฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา   รองเท้านี้เป็นข้างหนึ่งใน 300 คู่ซึ่งขุดพบในถ้ำภูเขา  นอกจากนี้ลิบบียังมีชิ้นส่วนของเชือกขาด ๆ จากเปรูซึ่งมีอายุ 2,000 ปี  และอีกชิ้นหนึ่งก็เป็นส่วนหนึ่งของสัตว์ที่มีอายุ 10,000 ปี  เขาได้คำนวณอายุของสิ่งเหล่านี้โดยวิธีใช้คาร์บอนบอกอายุ

      เขาอธิบายว่ากัมมันตรังสีเกิดขึ้นในบรรยากาศชั้นสูงเหนือพื้นดิน  โดยวิธีการดังนี้  เมื่อนิวตรอนจากรังสีคอสมิคที่มาจากนอกโลกวิ่งชนไนโตรเจนในอากาศแล้วไนโตรเจนก็กลายไปเป็นคาร์บอน  ด้วยเหตุนี้คาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศของเราจึงมีคาร์บอนกัมมันตรังสีปนอยู่จำนวนเล็กน้อย  ซึ่งก็จะถูกพืชดูดเข้าไว้  เมื่อสัตว์และมนุษย์กินพืชนั้นก็จะมีคาร์บอนกัมมันตรังสีเข้าไปสะสมในร่างกาย  สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะมีสัดส่วนหรือร้อยละของคาร์บอนกัมมันตรังสีคงที่  เมื่อสิ่งนั้นตายลงก็จะหยุดการรับคาร์บอนกัมมันตรังสี  เมื่อหยุดการหายใจส่วนที่มีอยู่เดิมก็เริ่มสลายตัวหายไป  ทำให้สัดส่วนของคาร์บอนกัมมันตรังสีในสิ่งนั้นค่อย ๆ ลดน้อยลงเรื่อย ๆ  ศพมัมมี่หรือการเก็บรักษาร่างกายไม่ให้เน่าเปื่อยของชาวอียิปต์โบราณซึ่งตายมาแล้วประมาณ 5,730 ปีจะมีคาร์บอน 14 เป็นสัดส่วนเพียงครึ่งหนึ่งของสัดส่วนที่ผู้นั้นยังมีชีวิตอยู่จากการวัดสัดส่วนคาร์บอน 14 เทียบกับคาร์บอนปกติในสิ่งเก่าแก่นี้   ลิบบีสามารถบอกได้ว่าของสิ่งนั้นมีชีวิตอยู่เมื่อไร

การหาอายุโดยใช้คาร์บอน

       สิ่งมีชีวิตได้รับสารกัมมันตรังสี  คาร์บอน-14  จากกระบวนการสังเคราะห์แสง  เช่นเดียวกับคาร์บอนตามปกติ  เมื่อสิ่งมีชีวิตตายไป  มันจะหยุดได้รับคาร์บอน  และคาร์บอน -14  จะสลายตัวไปอย่างช้าๆ  ด้วยครึ่งชีวิต  5700 ปี  สิ่งนี้สามารถใช้หาอายุของกระดูก  ไม้  กระดาษ  และผ้าได้

ตัวอย่าง   กระดูกสด  ให้กัมมันตรังสีนับได้  100 ครั้งต่อนาที  กระดูกมวลเท่ากันจากโครงกระดูก  ให้กัมมันตรังสี  30  ครั้งต่อนาที  การแผ่รังสีจากสิ่งแวดล้อมนับได้  20  ครั้งต่อนาที  กระดูกนี้อายุเท่าไร   ถ้าการแผ่รังสีจากสิ่งแวดล้อมออกไปจะได้  80  ครั้งต่อนาที  สำหรับกระดูกสด  และ  10  ครั้งต่อนาที  จากกระดูกเก่า  ดังนั้นอัตราการนับคาร์บอน-14  ลดลงเป็น 1/8  ของค่าเดิม  หมายความว่า  3  ครึ่งชีวิตผ่านไป  เดิม  1/2  เปลี่ยนเป็น 1/4  เปลี่ยนเป็น  1/8  ดังนั้นกระดูกมีอายุ  3x5700  =  17,100  ปี

       ไอโซโทปกัมมันตรังสีกลายเป็นสิ่งสำคัญขึ้นเรื่อย ๆ  ทั้งทางธรรมชาติของโรคและการรักษา  ในการรักษามะเร็งแบบต่าง ๆ  แพทย์ผู้รักษาจะวางหรือฝังสารกัมมันตรังสีชิ้นเล็ก ๆ ตรงบริเวณที่เป็นโรคหรือที่บริเวณใกล้เคียง  รังสีที่ออกจากสารเหล่านี้จะไปทำลายเซลล์มะเร็ง  ในอดีตเรเดียมเป็นสารที่ใช้รักษาคนไข้  แต่ปัจจุบันแพทย์สามารถเลือกใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสีได้หลายอย่าง

       โดยวิธีการเช่นเดียวกับนักชีววิทยา  แพทย์ใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสีเป็นตัวติดตามเหมือนกัน  ที่ใช้ก็มีโซเดียมกัมมันตรังสีสำหรับตรวจสอบการไหลของโลหิตของผู้ป่วยว่าปกติหรือไม่  หรือบางแห่งช้าลง

       เพื่อให้ทราบข้อมูลเช่นนี้  แพทย์จะต้องฉีดเกลือที่มีเครื่องหมายเข้าเส้นเลือดที่แขนผู้ป่วยข้างหนึ่ง  จากนั้นก็ใช้หัววัดรังสีคอยวัดที่เท้าของผู้ป่วย  ถ้าโลหิตไหลปกติ  เครื่องวัดจะเริ่มมีเสียงดังเร็วขึ้น ๆ แสดงว่าโซเดียมกัมมันตรังสีได้มาถึงเท้ามากขึ้น  แต่ถ้าเส้นเลือดตีบหรือบางส่วนอุดตัน  เครื่องวัดจะแสดงว่าโซเดียมกัมมันตรังสีมาถึงเท้าช้ากว่าปกติ  แพทย์ก็จะทราบว่ามีบางสิ่งกั้นขวางไม่ให้โลหิตไหลอย่างอิสระ  และโดยการย้ายตำแหน่งของหัววัดรังสีไปตามส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย  แพทย์ก็สามารถบอกจุดที่มีสิ่งขัดขวางการไหลได้

 

 สารบัญ

<< หน้าก่อน      หน้าถัดไป >>


พลังงานอะตอม  ของวิทิต  เกษคุปต์ เรียบเรียง

 ฟิสิกส์ราชมงคลต้องขอขอบคุณมากครับ

 

 
ข้อสอบเอนทรานซ์  
พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง
• เสียงของลำโพงออกมาได้อย่างไร
• การหมุนของลูกข่างกับการตกของแมว
• ความเสถียรภาพของลูกข่าง
• ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
• เอ็นโทรปี

ตารางธาตุ(ไทย1)    (Eng)

  ภาพประจำสัปดาห์
 
• ความรู้รอบตัวทั่วไป
• ดาราศาสตร์พิศวง 
• อัลเบิร์ต ไอส์ไตน์ กับกฏการสมมูลของมวล
• ว่าวของแฟลงกลิน
• ระเบิดนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
• เครื่องจักรสเตอริ่ง
• ทฤษฎีความอลวน