碳14儀器怎麼使用

1. 碳14，干什麼用的

自然界中碳元素有三種同位素，即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C
14C的應用主要版有兩個方面：一是權在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法；二是以14C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。
由於碳14半衰期達5,730年，且碳是有機物的元素之一，生物在生存的時候，由於需要呼吸，其體內的碳14含量大致不變，生物死去後會停止呼吸，此時體內的碳14開始減少。人們可透過傾測一件古物的碳14含量，來估計它的大概年齡，這種方法稱之為碳定年法

2. 碳14怎麼輸入

用word的下標或上標，即選中「14」-右鍵-字體-下標（或上標）

3. 碳14斷代法可以用來做什麼

通常用測定古生物化石的年代，判定完全相同地域環境下的兩件物品中哪內個更古老。容

當一個生物活著的時候體C14的含量是和環境一樣的，當生物死亡之後，由於和外界環境沒有了物質的交換，所以體的C14得不到更新，就會開始慢慢的衰變減少，此時生物體中C14含量比環境中要少，根據這個少掉的量，和C14的半衰期可以計算出生物的死亡時間大概是多少年以前的。

(3)碳14儀器怎麼使用擴展閱讀：

生物體在活著的時候會因呼吸、進食等不斷的從外界攝入碳十四，最終體內碳十四與碳十二的比值會達到與環境一致，當生物體死亡時，碳十四的攝入停止，之後因遺體中碳十四的衰變而使遺體中的碳十四與碳十二的比值發生變化，通過測定碳十四與碳十二的比值就可以測定該生物的死亡年代。

4. 碳14呼氣實驗怎麼做

C14呼氣來試驗的原理是自:通過口服C14尿素膠囊，進入胃部後，如果胃部存在HP（幽門螺桿菌），幽門螺桿菌就會分解尿素酶水解尿素，尿素被水解後形成二氧化碳隨血液進入肺部並以氣體排出，然後檢測患者呼出的氣體中有沒有被標記的C14，如果有的話，代表存在HP，沒有則代表不存在。

C14 呼氣試驗檢查之前病人需要做哪些准備？

需要做的准備工作有：

（1）C14 檢查之前建議患者空腹或禁食8小時後，因為在非空腹狀態下檢查結果會有誤差，可能會造成誤診疾病；

（2）檢查前停用抗生素、鉍劑、質子泵抑制劑等對於 HP 敏感的葯物，避免影響診斷結果；

（3）孕婦、哺乳期婦女應盡可能避免做此項檢查。

5. 碳14 應用實例

生活中我們見面總不免要問對方：「你有多大？」同樣考古學家新挖到一個遺址也需要問：「你有多大？」但不是每個遺址都留有文字來告訴考古學家問題的答案，學者們往往要藉助一種來自自然科學的技術，這就是我今天要向大家介紹的碳十四測年技術。

（一）碳十四測年技術的起源和發展

公元1936年，一個名叫卡門的科學家發現並分離出一種分子，它是碳的一種同位素，分子量是十四，因此被稱為碳十四。三年後，科學家柯夫經過研究，指出宇宙射線和大氣作用後，射線中子的最終產物是碳十四，並計算出了其在大自然中的產生率。

這些成果引起了年青科學家利比的高度重視。利比是個愛好廣泛的人，他一方面是研究放射現象的自然科學家，另一方面又喜歡諸如考古、歷史之類的社會科學。利比敏銳的感覺到，這也許是解決考古學年代測定的一個突破口。但他還沒開始這方面的研究，第二次世界大戰爆發了，利比奉招來到哥倫比亞大學，參與原子彈的研發工作。二戰結束後，利比出任芝加哥大學教授。有了自己的時間，他開始將心中的理想付諸實施。起初他對自己的研究秘而不宣，想給考古界帶來個驚喜，但由於沒有經費，他不得不於1946年聖誕節將自己的研究目的透露出來。消息傳到考古界，立即引起維金基金會的重視，為利比提供了科研資金。在這筆資金的支持和眾多考古學家的鼓勵下，1949年利比終於成功的創建了碳十四測年的常規方法。

為了檢驗測年方法的准確性，專家們進行了嚴密的盲測實驗。他們找來許多已知年代的含碳標本，放在只有標號的盒子里，讓利比進行測年，然後把結果與實際年代進行比對，所有的結果都在可接受的誤差范圍內。

經過重重考驗，碳十四常規測年法被考古學家和地質學家所接受，成為確定舊石器晚期以來人類歷史年代的有力工具。許多長久以來沒有解決的難題迎刃而解。我們知道，考古學與歷史學的重要的結合點就在於確定遺址的年代。而碳十四測年技術則為這個結合點找到了一個突破口。這是考古學的一個重要革命性的技術。

盡管碳十四測年常規技術為考古學的發展發揮了重要作用，但從它誕生之日起，這項技術的不足之處也令考古學家感到不便。其一是它需要的標本量比較大，並不是所有的遺址都能提供這么多的標本，當然也不能用它來對某些需要測年的文物來進行測年。再就是它的精度還是不夠，年代越遠的標本其誤差也就越大，有時竟達到幾百年。這對於研究年代學的學者來說，不能不說是一種遺憾。於是又出現了木輪年代校正曲線，經過科學家多年的努力，用這兩者結合起來可以將誤差縮小到幾年甚至一兩年！

隨著核物理學的發展，一種新的測定碳十四的方法面世了，這就是用加速儀質譜學進行碳十四的分析。英文縮寫為AMS。AMS具備了常規法的一切優點，同時又有許多優勢。主要就是我在上文中講到的，常規測年法精度不夠，而AMS的靈敏度與精度比常規法要好得多.但更吸引專家的是,AMS所需的標本量極少,只需幾毫克,幾乎可以實現無損傷檢測.於是便有了著名的"都靈裹屍布案".關於這個故事,本人將在下一章作詳細講解.

碳十四測年的原理

我們知道,空氣的主要成份是氮氣和氧氣.在宇宙射線的作用下,組成氮氣的氮原子發生了變化,原子核由原來的七個質子變成了六個,成了碳元素的一種同位素,它的分子量是十四,因此叫碳十四.碳十四的原子核並不穩定,它放射出中子,最終又變回氮原子.這個變化是有一定的速度的,它每過5730年減少一半,這個時間也就是碳十四的半衰期.盡管如此,碳十四的化學性質還是與普通的碳十二完全一樣,它與氧氣反反應生成了二氧化碳,與碳十二的二氧化碳混合在了一起.科學家經過計算,認為這個混合比例,基本上是一個恆定的值,例年的變化不是太大.植物在光合作用時,將二氧化碳吸入合成有機物,碳十四二氧化碳也按比例進入植物體內.在整個自然界的食物鏈上,碳一層層的流動著,碳十四也跟著流動.隨著新陳代謝,生物體內的碳十四含量也基本與大氣保持一致.

但當生物死亡後,情況發生了變化,新陳代謝停止了.於是,屍體內的碳十四便以其特有的衰變規律進行衰變.只要我們測定其中碳十四的含量,就能知道這個生物是什麼時候死的.比如,我們在一個遺址中發現一塊人骨，只要測出其中所含的碳十四的量，就能算出這個人的死亡時間，進一步知道這個遺址的大致年代。這就是碳十四測年的技術原理.

有一點必須指出，過去大氣中的碳十四放射性水平只是變化相對不大，但並不是真正恆定的。利用統一的現代標准計算出來的年代並不是日歷年代，只能稱為碳十四年代。為了解決這個矛盾，學者們又找出了一個輔助的方法，就是通過樹輪年代校正曲線來進行校正。樹木春長秋止，在樹干截面上形成疏密相間的年輪，年輪的寬窄是由當年的氣候等因素決定的，科學家根據年輪的寬狹序列便可知道其生長的年代。他們首先建立起近幾萬年的樹輪序列，然後測定每一個年輪的碳十四含量，作出了一個曲線，就是樹輪年代曲線圖。用它校正，可將誤差縮減到幾年。

都靈裹屍布奇案

耶穌的故事大家都不陌生吧？但到了文藝復興後，人們大都認為那不過是神話。但在都靈天主教堂卻長期保存著一塊據稱是耶穌裹屍布的聖物。圍繞著這塊布，科學家在爭論，老百姓在談論，就連教會內部也是議論紛紛。它本身的經歷就很有傳奇色彩，多次易手，多次險些被毀，而對於它的真偽，更是眾說紛紜。1898年，都靈大主教曾允許科學家進行直接實物考察，上面顯示出有十分逼真精細的人體影像，諸多細節與《聖經》上的記載吻合。但這並沒有使爭論平息。1949年，碳十四常規測年法問世，有人便提出來要為裹屍布測年，但這種方法需要太多的樣本，幾乎要把整個裹屍布都搭進去，教會當然不會同意。

碳十四AMS法出現後，由於它只需幾毫克樣本，不會對裹屍布造成損害，因此科學家希望能用這個方法給裹屍測年。經過十年艱苦談判，教會終於同意了。

公元1988年4月21日，激動人心的時刻來到了。不列顛博物館的考古專家和大主教一塊來到都靈教堂，他們關閉了嚴密的保安系統，從聖器中取出這塊有爭議的屍布，大主教親自從上面剪下一塊長七厘米、寬一厘米的布條，然後分成三小塊，分別裝在三個標有號碼的金屬盒中，送到三家權威檢測實驗室進行嚴格的盲測。結果很快出來了，三家實驗室的獨立測量結果非常一致，這塊裹屍布的年代為公元1260至1380年之間。裹屍布是中世紀的產物，不可能是耶穌時代的東西。

這件事本身固然很有意義，同時，也使碳十四測年技術名聲大振。

中國的碳十四測年工作最早是由仇士華先生開展的，成績斐然，曲折也頗多.
1949年3月，當美國科學家利比研究碳十四測年技術成功並發表成果時，中國的大地上卻正激戰正酣，國共雙方的這場內戰吸引了幾乎所有人的目光，對於這項考古學革命性的成果，沒有人去注意它。

新中國成立後，中國各項事業都開始啟動。1955年，當時的中國科學院考古研究所副所長夏鼐首次關注到這項技術，並把它向中國考古界作了介紹，馬上引起考古界強烈反響。當時，中國大地上考古發掘已取得許多重大發現，尤其是許多史前遺跡重見天日，但對於它們的年代卻又說法不一，如果我們能夠掌握這門技術，無疑會給考古界一個登上新高峰的機會。

但是當時的中國政治風潮疊起，考古學家直到1959年才見到曙光。在夏鼐同志的領導下，中科院物理研究所的年輕物理學家仇士華、蔡蓮珍夫婦被調到考古所，中國第一個碳十四實驗室正式籌建。

仇士華，1932年生於江蘇，他自小便酷愛物理學，終於在1952年考入浙江大學物理系，一年後國家進行高校院系調整，浙大物理系被並入復旦大學，仇士華也隨系來到上海，成為復旦大學物理系的學生。1955年畢業，分配到中國科學院物理研究所工作。

當時的中國科學院物理研究所其實是隱蔽的核物理研究所，是不可對外宣傳的機密單位。要進入這樣的單位，除了專業知識必須過硬外，還必須通過進乎苛刻的政治審查。當仇先生與他後來的妻子蔡蓮珍通過重重考驗進入該所時，二人心中升起一種由衷的自豪。他們決心為祖國的核物理事業奉獻出自己的青春才華。

誰知天有不測風雲，1957年，全國性的「反右」運動開始了。心直口快的仇士華夫婦被打成「右派」，不得不離開心愛的工作崗位，下放到農村勞動改造。這時中科院考古所開始進行碳十四實驗室的籌建，但考古所自己卻沒有核物理學方面的人材，不得不向物理所求援，時任牧師所放射化學研究室主任的楊承宗向夏鼐推薦了正在蒙難的仇士華夫婦，這時，由於國家正在進行衛星研究，大量的技術工作急需解決，經反復研究，有關方面終於批准將原物理所的「右派」們包括仇氏夫婦召回北京。兩月後，即1959年1月，經考古所與物理所協商，中科院組織部批准，仇士華與夫人蔡蓮珍戴著右派帽子來到考古所進行二次創業。

面對全新的環境，仇士華興奮不已，但困難是他始料未及的。他們唯一的資料就是利比先生的《放射性碳素測定年代》原著，沒有任何現成的儀器，沒有任何經驗。仇士華是個越困難越大越要奮斗的人，他想，技術是人創造的，自己的處境總比利比要強，通過研究資料，他從零開始，一步一個腳印，在有關領導的關懷下，經過四年的艱苦奮斗，終於完成了全部設備的配裝工作，後又用了三年調試和改進，1965年中國自己的碳十四實驗室終於誕生了。

就在仇士華緊張地進行樣品盲測以通過專家驗收時，上海的姚文元發表了著名的《評新編歷史劇〈海瑞罷官〉》，一年後，文化大革命爆發了。老右派仇士華被再次打倒，被發配到明港的一座軍營。這里，仇士華遭遇到極為殘酷的折磨。直到1971年，形勢才有所好轉。時任中科院院長的郭沫若以「出國參展文物沒有具體年代」為由，請求調回碳十四實驗室的人員，以便盡快測出年代。周恩來親自做出批復，仇士華、蔡蓮珍等人終於擺脫了厄運，回到自己的工作崗位。然而，實驗室的儀器都被造反派破壞了，他們不等不靠，經過艱苦努力，終於修復設備，投入緊張的測年當中。十一屆三中全會後，仇士華和蔡蓮珍都被平反。再之後，實驗室在仇士華的領導下，取得了許多令人震奮的碩果。

比如，北京周口店出土的「山頂洞人」過去一直認為距今十萬左右，經碳十四測年，為一萬九千年。再比如早期商城鄭州商城和偃師商城，專家們對它們的年代誰先誰後，打了多年口水戰，後經測年，發現這兩個商城的年代相差在五十年內，基本上是同時代的產物。

仇士華他們用的還是常規法測年，以當時中國的技術和資金實力，要想短期內建立起AMS加速器質譜儀，還是件不可能的事。但幸運降臨了。由於英國收縮財政支出，著名的牛津大學也被減少資金投入。大學的一個加速器被迫關閉。經過研究，校方准備將此設備無償贈送給某個第三世界國家。這時，中國北大副校長陳佳洱來到英國，聽到這個消息，馬上與有關負責人聯系，把這套設備爭取過來。牛津大學提出要求，必須把這套設備充分利用，為科學作出貢獻。

專家們經過認真研究，決定將這套設備加裝成加速器質譜儀，並把重點放在考古、地質和生命科學領域。經過五年的努力，建成了中國第一座AMS實驗室。

夏商周斷代工程啟動後，為了把實驗數據做好，國家又投入巨資，購入最先進的設備，把它的技術水平提高到世界先進水平。

6. 碳14檢驗吹氣時怎麼吹

直吹
碳-14呼氣試驗
幽門螺桿菌（Hp）可引起多種胃病，包括胃炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、非潰瘍性消化不良、胃癌等。因此，根除幽門螺桿菌已經成為現代消化道疾病治療的重要措施。
幽門螺桿菌可產生高活性的尿素酶。當病人服用碳14標記的尿素後，如患者的胃內存在Hp感染，胃中的尿素酶可將尿素分解為氨和碳14標記的CO2，碳14標記的CO2通過血液經呼氣排出，定時收集呼出的氣體，通過分析呼氣中碳14標記的CO2的含量即可判斷患者是否存在幽門螺桿菌感染。
相比於傳統的胃鏡檢查，該法簡單、高效、准確率高，減輕了病人的身體和精神負擔。
標記化合物
碳-14標記化合物廣泛應用於化學、生物學、醫學領域中，採用放射性標記化合物進行示蹤，具有方法簡單、易於追蹤、准確性和靈敏性高等特點
碳14是碳元素的一種具放射性的同位素，它是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生。碳-14原子核由6個質子和8個中子組成。其半衰期約為5,730±40年，衰變方式為β衰變，碳14原子轉變為氮-14原子。
1940年，美國科學家馬丁·卡門（Martin Kamen）與同事山姆·魯賓（Sam Ruben）在美國勞倫斯伯克利國家實驗室發現碳14。而後時任芝加哥大學教授威拉得·利比（Willard Libby）應用碳14發明了碳—14年代測定法並獲得1960年諾貝爾化學獎 該測定法利用有機材料中含有碳-14這一特性，根據它可以確定考古學、地質學和水文地質學樣本的大致年代，其最大測算不超過6萬年（而且沒有參照的情況下誤差較大）。
碳14是 自然界中碳元素有三種同位素，即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C。 14C的半衰期為5730年，14C的應用主要有兩個方面：一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測定年代法 的一種，其他常用的還有鉀-氬法測定，鉀-氬法測定，熱釋光測定等；二是以14C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在，有大約1%的碳以碳-13的形式存在，只有兆分之一（0.0000000001%）是碳-14，存在於大氣中，由大氣中氮與宇宙射線作用生成，其豐度基本保持不變，是生物圈中碳-14的來源。

7. 尿素碳14呼氣試驗操作方法

這意抄味著你感染了HP…幽門螺旋桿菌感染。中國平均59%的幽門螺桿菌感染患者，其中10-20%的致病原因，如果不是胃潰瘍，胃癌相關的惡心和胃癌前病變不能根除，不會太大影響。因為很容易被感染，如果你周圍的人被感染了，一起…

8. 海得威碳14呼氣檢測應該如何操作呢

有相應的試劑說明書，嚴格按照上面的操作步驟、注意事項進行規范操作就可以。

9. 碳14儀器的保養

C14到底能測文物這種無生命的東西。首先，盡管碳十四測年常規技術內為考古學的發容展發揮了重要作用，但從它誕生之日起，這項技術的不足之處也令考古學家感到不便。其一是它需要的標本量比較大，並不是所有的遺址都能提供這么多的標本，當然也不能用它來對某些需要測年的文物來進行測年。再就是它的精度還是不夠，年代越遠的標本其誤差也就越大，有時竟達到幾百年。這對於研究年代學的學者來說，不能不說是一種遺憾。於是又出現了木輪年代校正曲線，經過科學家多年的努力，用這兩者結合起來可以將誤差縮小到幾年甚至一兩年！一種新的測定碳十四的方法面世了，這就是用加速儀質譜學進行碳十四的分析。英文縮寫為AMS。AMS具備了常規法的一切優點，同時又有許多優勢。主要就是我在上文中講到的，常規測年法精度不夠，而AMS的靈敏度與精度比常規法要好得多.但更吸引專家的是,AMS所需的標本量極少,只需幾毫克,幾乎可以實現無損傷檢測.於是便有了著名的"都靈裹屍布案".關於這個故事,本人將在下一章作詳細講解.