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Conteúdo principal

Transcrição de vídeo

RKA - O que eu quero fazer neste vídeo é um tipo de introdução à ideia de como o carbono 14 surge e como ele está em todos os seres vivos. E depois, também, nesse vídeo ou em vídeos futuros, nós vamos falar sobre como isso é realmente utilizado para datar as coisas. Como nós usamos realmente para descobrir que aquele osso tem 12 mil anos, ou que aquela pessoa morreu há 18 mil anos atrás. Seja lá o que isso deva ser. Então, deixe-me desenhar aqui, apenas a superfície da terra. E isso é apenas uma pequena secção da superfície da Terra. Nós temos a atmosfera da Terra, que eu vou desenhar aqui em amarelo. E 78% dela, o elemento mais abundante em nossa atmosfera é o nitrogênio, isso é 78% de nitrogênio. E eu vou escrever o nitrogênio aqui, com o seu símbolo que é apenas um "N". E ele tem sete prótons e ele tem também sete nêutrons, e então isso vai gerar uma massa atômica de 14. E esse é o isótopo mais comum do nitrogênio. Nós já falamos sobre a palavra "isótopo" na playlist sobre química. Em um isótopo, os prótons definem qual elemento ele é. Mas esse número aqui em cima pode mudar, dependendo do número de nêutrons que você tem. Então, as versões diferentes de um dado elemento são chamadas de isótopos. Eu apenas vejo na minha cabeça como versões de um elemento. Então, de qualquer forma, nós temos a nossa atmosfera e então chegando do sol, nós temos o que é comumente chamado de raios cósmicos. Mas eles não são realmente raios, eles são partículas cósmicas. Você pode vê-los como apenas prótons sozinhos, que são a mesma coisa que núcleos de hidrogênio. Eles também podem ser partículas alfa, que são a mesma coisa que um núcleo de hélio. E há também alguns poucos elétrons. E eles estão chegando, e eles estão indo, e eles colidem com coisas em nossa atmosfera. E eles realmente vão formar nêutrons. E nós vamos mostrar os nêutrons como um "n" minúsculo, e com "1" para o seu número de massa. E nós não vamos escrever nada, porque não há prótons aqui embaixo. Como nós temos para o nitrogênio 7 prótons, então, isso não é realmente um elemento, é uma partícula subatômica. Mas você tem essa forma de nêutrons, e vamos deixar claro, que essa não é uma reação típica. Depois que um desses nêutrons colidir com o nitrogênio 14, apenas da maneira certa, do modo que colide com um dos prótons de nitrogênio e substituir aquele próton por ele mesmo. E nós temos agora, e vamos deixar claro que essa não é uma reação típica, esses nêutrons que vão colidir com o nitrogênio 14 de maneira que eles vão, então colidir com um dos prótons do nitrogênio, e substituir aquele próton por ele mesmo. Vou deixar mais claro isso aqui. Ele colide então com um dos prótons. Então, ao invés de 7 prótons, nós vamos ter 6 prótons. Mas esse número 14 não vai diminuir para 13, porque ele mesmo se coloca no lugar. Então, isso ainda continua 14. E agora, desde que ele tenha apenas 6 prótons, isso então não é mais um nitrogênio, por definição, isso agora é um carbono. E o próton que foi derrubado, ele é apenas emitido. E um próton que está apenas no mundo ao redor, você poderia chamar de hidrogênio 1. E ele pode ganhar um elétron de alguma maneira, e se ele não ganhar um elétron, ele é apenas um íon hidrogênio. Um íon positivo, de alguma forma, ou é um núcleo de hidrogênio. Mas esse processo, e mais uma vez, eu vou dizer que isso não é um processo típico, ele está acontecendo bem agora, e é assim que o carbono 14 se forma. Então aqui à direita, temos o carbono 14. Você pode essencialmente ver isso como um nitrogênio 14, onde um desses prótons é substituído por um nêutron. O que é interessante sobre isso, é que ele está constantemente sendo formado em nossa atmosfera. Não em enormes quantidades, mas em quantidades razoáveis. E deixe-me ser muito clara. Vamos olhar aqui para a tabela periódica. Então, o carbono por definição, tem 6 prótons, mas o isótopo típico do carbono, o isótopo mais comum do carbono, é o carbono 12. Então, a maior parte do carbono nosso corpo, é o carbono 12. Mas o que é interessante, é que uma pequena fração de carbono 14 se forma. E então esse carbono 14 pode se combinar com o oxigênio, para formar o dióxido de carbono. E então esse dióxido de carbono é absorvido pela atmosfera, nos oceanos, ou pode ser fixado pelas plantas. Então quando as pessoas falam sobre fixação de carbono, elas estão realmente falando sobre usar principalmente a energia do sol, para pegar esse carbono gasoso, e transformá-lo em um tecido orgânico. Então esse carbono 14, ele está sendo constantemente formado. E, então, ele faz o seu caminho para os oceanos, ele já está no ar, mas então ele se mistura completamente através de toda a atmosfera do ar. Então ele faz o seu caminho para as plantas. E as plantas são realmente apenas feitas de carbono fixado, aquele carbono que foi pego forma gasosa e colocado nelas. Então, eu acho que eu posso dizer, em um tipo de forma sólida, colocando então, em uma forma de vida. Isso é o que a madeira é. Ele é, então, colocado nas plantas. E então, ele é colocado em coisas que comem as plantas, que poderíamos ser nós, por exemplo. Agora, por que isso é interessante? Eu tenho apenas explicado o mecanismo onde parte do seu corpo, mesmo pensando que o carbono 12 é o isótopo mais comum, partes do seu corpo, enquanto nós estamos vivos, têm sido feitas de carbono 14. E o interessante é que você pode pegar esse carbono 14 enquanto você está vivo. Enquanto você come novas coisas. Porque logo que você morre, e que você é enterrado embaixo do solo, não há mais como o carbono 14 se tornar parte do seu tecido. Porque você não está comendo nada com um novo carbono 14. E o que é interessante aqui, é que uma vez que você morre, você não vai pegar mais nenhum carbono 14 novo. E aquele carbono que você tinha quando morreu, vai decair através do decaimento beta. E nós aprendemos sobre isso, note o nitrogênio 14. Então esse tipo de processo, é uma reversão, ele vai decair de volta pro nitrogênio 14. E no decaimento beta você emite um elétron, e um elétron antineutrino. Mas eu não vou entrar em detalhes sobre isso. Mas, essencialmente, o que você tem acontecendo aqui, é que um dos nêutrons está se tornando um próton. E emitindo esse material no processo. Agora, por que isso é interessante? Então eu disse que enquanto você está vivo, você tem um tipo de carbono 14. E o carbono 14 está constantemente fazendo esse decaimento. Mas o interessante é que logo que você morre e não ingere mais plantas, ou não respira a partir da atmosfera, ou se você for uma planta não fixa mais a atmosfera. Uma vez que uma planta. Isso também, então, se aplica às plantas, porque uma vez que a planta morre, ela já não está mais pegando dióxido de carbono da atmosfera e transformando isso em um novo tecido. O carbono 14 nesse tecido congela. E esse carbono 14 faz o decaimento em uma taxa específica. Então, você usa essa taxa para realmente determinar quanto tempo aquela coisa deve ter morrido. A taxa de decaimento do carbono 14 é aproximadamente 5.730 anos. E isso, na verdade, é chamado de meia vida, e nós falamos sobre isso em em outros vídeos. Eu quero deixar claro aqui que você não sabe qual metade foi embora. Isso é uma coisa probabilística. Você não pode apenas dizer que todo o carbono 14 da esquerda está decaindo, e todo o carbono 14 da direita não está decaindo em 5.730 anos. O que é essencial dizer, é que qualquer átomo de carbono 14 tem 50% de chances de decair para nitrogênio 14 em 5.730 anos. Então, no curso de 5.730 anos, basicamente metade deles vai ter decaído. Agora, por que isso é interessante? Bom, se você sabe que todas as coisas vivas têm uma certa proporção de carbono 14 em seus tecidos. E então se você encontrar algum osso. Vamos apenas dizer que encontramos um osso bem aqui, que você cavou em algum tipo de escavada arqueológica. E você diz: aquele osso tem uma metade de carbono 14, de todos os seres vivos, que você vê bem aqui. Seria bastante razoável estimar, para se dizer, que aquela coisa deve ter 5.730 anos de idade. Bom, melhor, talvez você cave um pouco mais fundo, e você encontre outro osso. Talvez, você encontre um par de pés mais a fundo, e você diz: nossa, você sabe que essa coisa bem aqui tem um quarto de carbono 14 do que eu esperaria encontrar em algum ser vivo. Então, que idade tem isso aqui? Bom, se apenas tem um quarto de carbono 14, ele deve ter cerca de duas meias vidas. Depois de uma meia vida, teria a metade do carbono, e então, depois de outra meia vida metade daquela também está no nitrogênio 14. Então, isso envolveria duas meias vidas, que é a mesma coisa que duas vezes 5.730. Então, você diria: quantos anos essa coisa tem? Bom, eu diria que essa coisa tem cerca de 11.460 anos.
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