同学们大家好，欢迎来到今天的趣味课堂！

同学们是否记得，去年有一个大新闻引起了全世界的关注，那就是我国三星堆再次出土了大量文物，近考古学家检测，三星堆大约是3000多年前的商代晚期。这对于三星堆文化的了解将具有重大的意义。不过有没有人好奇过，考古学家是如何测定三星堆文物的具体年代的呢？大家注意到没有，新闻中提到一个词啊，叫碳14定年法！这又是什么意思呢？今天咱们就来借助科技馆几个展品了解一下。

碳14定年法，是一种考古学中很常用的年代测定方法。那同学们，我问大家一个问题，元素周期表中碳元素是几号元素？是的，它是6号元素，那6又代表着什么呢？

这位同学们说的不错，碳元素的原子核中有6个质子，同时他还包含6个中子，加起来就12，所以我们称其为碳12。我们今天要介绍的碳14是碳12的同位素。那什么是同位素呢？

刚才我们讲过，碳元素有6个质子，质子数代表了元素的种类，但中子数并一定相同，我们管这种质子数相同，但中子数不同的元素称为同位素，它们都是碳元素。

碳元素主要有三种同位素，分别是碳12、碳13和碳14其中。碳12和碳13是稳定同位素，碳12的占比最多，达到了%98.93左右。所以，自然界当中的碳主要都是由碳12构成的。

不过自然界当中啊，碳元素还有少量的碳14，而碳14是一种不稳定同位素，具有天然放射性。

放射性就是说碳14它会自发的发生衰变，释放出一个电子和一个中微子，然后变成一个稳定的氮14。生物体在新陈代谢过程中的都会摄入碳14，生物体死亡后碳14含量不会增加，我们可以根据生物体内残存的碳14的半衰期判断它的年龄。同时文物由于深埋地下，不会受到外界的影响，碳14含量不会增加，也可通过碳14 含量测定年代。

很神奇吧！

这位同学问，什么是半衰期？

碳14具有辐射性，它们随着自身的辐射，释放出自身的多余能量，慢慢变成另一种元素，氮14。而且碳14它的半衰期也比较长，大概是5730年。也就是说，过了5730年左右，自然界的这个碳14会有一半发生衰变，然后再过5730年左右呢，又会摔变一半，那就剩下1/4了，然后再过5730年左右就就剩下1/8了，这就是半衰期。

那问题来了，地球的年龄已经40多亿年了，碳14肯定早也就衰变没了，那为什么现在的自然界还有碳14呢？文物中的碳14为何还存在呢？

这是因为碳14还有一个产生的来源啊，就是宇宙射线。

宇宙中的天体无时无刻进行这核聚变，不仅释放着巨大的光和热，同时会产生大量的带电粒子。带电粒子轰击大气层的粒子，就会产生更多的不稳定的碳14。

其实这些宇宙射线就是我们常说的辐射。大部分辐射被地磁场屏蔽或被大气吸收，并不会威胁到我们的健康。为了研究宇宙射线或辐射，科学家还发明了一种神奇的工具，叫云室。

大家看，这就是云室，它是1869年，由英国科学家威尔逊发明，所以也叫威尔逊云室。里面充满了过饱和水蒸气，高能粒子引起的离子在蒸汽中形成凝结中心，围绕了离子就形成小水滴，于是离子经过地方就形成白色的云雾，我们通过玻璃罩，借助适当的照明就看到粒子的运动轨迹。

在微观世界里，粒子的撞击会不断产生新的奇异粒子，科学家通过研究这些自然现象来了解我们宇宙的演化。谈到微观世界，大家比较感兴趣的就是原子弹。原子弹也是通过微观粒子的撞击来实现的剧烈反应。

比如我身边这件展项叫核连锁反应。这位同学，你来试试，请将乒乓球放入口中观察现象。

这位同学说里面瞬间沸腾了，乒乓球接二连三的蹦了起来。这就是1938年，德国物理学家奥托·哈恩发现的重核元素在热中子的轰击下会发生的裂变现象，原子核变成了两个新元素，并释放出能量。

核裂变只有一些质量非常大的原子核才能发生核裂变，如铀、钍等。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量，以及2-3个中子，中子又会撞击其他原子核，发现连锁反应，就是玻璃柜里的乒乓球一样。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。核裂变的发现是近代科学史上的一次突破，开创了人类利用原子能的新纪元。

原子能时代的到来，不仅开创了新纪元，同时科学学家也发现核能让地球上的碳14增加了。大约从1950年开始，地球上的碳14的含量突然就升高了很多。然后从1965年开始呢，又骤然下降了，就是因为这段时间地球上经历了核试验。

人们估算，从1950年到1963年期间，由于各国的核实验。导致地球上的这个放射性元素单单是碳14就增加了好几吨，所以碳14的这个含量一下它就上来了。而在1963年，国际上签署了部分禁止核实验条约，禁止了除了地下以外的一切的核实验，于是我们就发现碳14的这个比例就开始骤然下降。

这个现象很值得我们深思！因为这足以看出人类对于环境的影响。大自然创造了奇迹，而人类创造了文明，我们只有尊重自然规律才能更好保护人类的文明。

好了，本期趣味课堂就到这，感谢各位的参加，咱们下期见。