OCR A-Level 物理/場、粒子與物理學前沿/放射性

放射性測年

碳測年

當樹木活著的時候，它會從大氣中吸收二氧化碳來生產纖維素。絕大多數碳是碳-12，它不具有放射性，但一小部分碳原子是碳-14，它是具有放射性的。樹木死亡後，就不會再吸收碳-14。

死亡有機物中碳-14與碳-12的比例會隨著時間的推移而下降，因此該比例可以用於測年。

碳測年的侷限性

由於碳-14的數量非常少，因此相應的計數率也很低，在幾個半衰期之後，它可能與背景計數率難以區分。

假設空氣中和所有生物體中碳-14與碳-12的比例是恆定的，如果大氣中碳-14的產生率發生變化，則這可能不正確。

岩石測年

其他測年方法用於非生物物質，例如岩石。岩石中含有微量的放射性同位素，這些同位素的半衰期非常長。不同的同位素具有不同的半衰期，可以使用岩石中母原子和衰變產物的相對比例來確定不同年齡岩石的形成時間。

質量-能量守恆

放射性衰變

在放射性衰變中，能量以快速移動的 $\alpha$ 或 $\beta$ 粒子的動能的形式釋放，也可能以伽馬射線光子的形式釋放。這種能量的來源是部分粒子質量轉換為能量。