Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 16 № 5257
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

При­ме­не­ние ра­дио­ак­тив­но­го уг­ле­ро­да в ар­хео­ло­гии

Ин­те­рес­ное при­ме­не­ние для опре­де­ле­ния воз­рас­та древ­них пред­ме­тов ор­га­ни­че­ско­го про­ис­хож­де­ния (де­ре­ва, дре­вес­но­го угля, тка­ней и т. д.) по­лу­чил метод ра­дио­ак­тив­но­го уг­ле­ро­да.

В рас­те­ни­ях все­гда име­ет­ся бета-ра­дио­ак­тив­ный изо­топ уг­ле­ро­да  в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка C с пе­ри­о­дом по­лу­рас­па­да T  =  5700 лет. Изо­топ  в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка C по­сто­ян­но об­ра­зу­ет­ся в стра­то­сфе­ре Земли в ре­зуль­та­те бом­бар­ди­ров­ки ато­мов азота ней­тро­на­ми (см. рис.). В свою оче­редь, ней­тро­ны воз­ни­ка­ют за счёт ядер­ных ре­ак­ций, вы­зван­ных быст­ры­ми ча­сти­ца­ми, ко­то­рые по­сту­па­ют в ат­мо­сфе­ру из кос­мо­са (кос­ми­че­ски­ми лу­ча­ми). Со­еди­ня­ясь с кис­ло­ро­дом, уг­ле­род  в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка C об­ра­зу­ет уг­ле­кис­лый газ, по­гло­ща­е­мый рас­те­ни­я­ми, а через них и жи­вот­ны­ми. Один грамм уг­ле­ро­да из об­раз­цов мо­ло­до­го леса ис­пус­ка­ет около 15 бета⁠-⁠ча­стиц в се­кун­ду.

Пока ор­га­низм на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии об­ме­на ве­ществ с окру­жа­ю­щей его сре­дой (на­при­мер, де­ре­во по­лу­ча­ет уг­ле­род в виде уг­ле­кис­ло­го газа из ат­мо­сфе­ры в ре­зуль­та­те фо­то­син­те­за), со­дер­жа­ние  в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка C в нём остаётся по­сто­ян­ным и на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии с кон­цен­тра­ци­ей дан­но­го изо­то­па в ат­мо­сфе­ре. Когда ор­га­низм от­ми­ра­ет, обмен уг­ле­ро­дом с внеш­ней сре­дой пре­кра­ща­ет­ся; со­дер­жа­ние ра­дио­ак­тив­но­го изо­то­па на­чи­на­ет умень­шать­ся, так как уже нет при­то­ка «све­же­го»  в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка C извне.

Опре­де­ляя про­цент­ное со­дер­жа­ние ра­дио­ак­тив­но­го уг­ле­ро­да в ор­га­ни­че­ских остат­ках, можно опре­де­лить их воз­раст, если он лежит в пре­де­лах от 1000 до 50 000 и даже до 100 000 лет.

Ра­дио­угле­род­ный метод поз­во­ля­ет опре­де­лить воз­раст це­ло­го ряда объ­ек­тов, ко­то­рые можно услов­но раз­де­лить на сле­ду­ю­щие груп­пы: гео­ло­ги­че­ские  — кар­бо­нат­ные осад­ки оке­а­нов и прес­но­вод­ных водоёмов; био­ло­ги­че­ские  — дре­ве­си­на, се­ме­на, остан­ки жи­вот­ных и че­ло­ве­ка; ан­тро­по­ген­ные  — ке­ра­ми­ка, при­го­рев­шие остат­ки пищи, ткани, па­пи­рус, пер­га­мент и бу­ма­га.

Изо­топ ка­ко­го эле­мен­та по­лу­ча­ет­ся в ре­зуль­та­те бета⁠-⁠рас­па­да уг­ле­ро­да⁠-⁠14?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ответ: азот-14.

Источник: ВПР 2024 год по фи­зи­ке 11 класс. Ва­ри­ант 9
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.4 Ядер­ные ре­ак­ции. Ядер­ная энер­ге­ти­ка.
1
Тип 17 № 5258
i

Сколь­ко элек­тро­нов в се­кун­ду ис­пус­ка­ет 44 г уг­ле­кис­ло­го газа в ат­мо­сфе­ре?


2
Тип 18 № 5259
i

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик ра­дио­ак­тив­но­го рас­па­да уг­ле­ро­да⁠-⁠14. Чему равен ин­тер­вал вре­ме­ни  левая круг­лая скоб­ка t_3 минус t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка ? Ответ по­яс­ни­те.