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Lição de casa da aula: Datação por Carbono Physics
Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a idade dos objetos com base em sua atividade por quilograma devido ao carbono-14.
Q1:
Por qual processo de decaimento o carbono-14 decai em nitrogênio?
- ADecaimento alfa
- BEmissão gama
- CEmissão de nêutrons
- DCaptura de nêutrons
- EDecaimento beta
Q2:
Qual das seguintes afirmações explica corretamente por que não é possível usar a datação por carbono para determinar a idade de um objeto que é maior que 100,000 anos de idade?
- ADepois de 100,000 anos, a proporção de carbono-14 que resta em um objeto é menor que do carbono-14 que estava originalmente no objeto. Isso produz taxas de contagem muito baixas para a maioria dos detectores medirem.
- B100,000 anos atrás, o carbono-14 não estava sendo produzido na atmosfera da Terra; portanto, nenhum dos organismos que viviam a 100,000 anos atrás continha carbono 14.
- C100,000 anos atrás, uma grande erupção vulcânica alterou a proporção de para na atmosfera; assim, medições de carbono-14 em objetos com mais de 100,000 anos não são confiáveis.
- D100,000 anos atrás, um grande ataque de meteoro mudou a proporção de para na atmosfera; assim, medições de carbono-14 em objetos com mais de 100,000 anos não são confiáveis.
Q3:
A seguinte equação nuclear mostra como o carbono-14 é produzido na atmosfera superior da Terra.
Qual é o elemento marcado por X?
- ACarbono
- BNitrogênio
- COxigênio
- DNéon
- EBoro
Q4:
O carbono-14 tem uma semivida de 5 730 anos. Quanto tempo demora uma quantidade de carbono-14 numa amostra de um material a reduzir para do seu valor inicial? Apresente a resposta em anos, arredondada às unidades.
Q5:
A razão do carbono-14 num organismo vivo permanece aproximadamente constante no tempo, apesar do carbono-14 sofrer decaimento radioativo do azoto. Qual das seguintes afirmações explica corretamente porque é que este é o caso?
- AO carbono-14 está constantemente a ser produzido por processos de decaimento radioativo dentro de organismos vivos e, deste modo, a ser constantemente reabastecido.
- BO carbono-14 tem uma meia vida maior do que 1 000 000 anos. A maioria dos organismos vive menos de 100 anos, portanto a quantidade de carbono-14 que decai nesse período de tempo é muito pequeno.
- CO carbono-14 está continuamente a ser produzido na atmosfera e combina-se com o oxigénio, formando dióxido de carbono. Este dióxido de carbono é absorvido pelas plantas que, por sua vez, são comidas por animais, reabastecendo constantemente o carbono-14 num organismo.
- DO carbono-14 liga-se mais fortemente a outros elementos do que o carbono-12, portanto uma vez que forme ligações químicas em organismos vivos, persiste dentro dos organismos por um longo período de tempo.
Q6:
Qual das seguintes fórmulas representa corretamente o decaimento do carbono-14 em azoto-14?
- A
- B
- C
- D
- E
Q7:
Arqueólogos descobriram um machado com um cabo de madeira num cemitério antigo. Eles utilizam datação radiométrica para determinar a idade do machado. A madeira do cabo tem uma atividade por quilograma de carbono-14 de 189 s−1⋅kg−1. A atividade por quilograma do carbono-14 de um pedaço vivo da madeira é de 248 s−1⋅kg−1. Quantos anos tem o machado? Utilize o valor de 5 730 anos para a meia-vida do carbono-14. Apresente a resposta em anos, arredondada às unidades.
Q8:
Um pedaço de pano de linho tem uma massa de 0,68 kg. Tem uma atividade específica de 170 s−1⋅kg−1 devido ao carbono-14. Qual é a atividade do carbono-14 do pedaço de pano de linho? Apresente a resposta com uma casa decimal.
Q9:
Arqueólogos descobriram um livro antigo feito de velino. Eles utilizam datação radiativa para determinar a idade do livro. O velino tem uma atividade por quilograma de carbono-14 de 203 s−1⋅kg−1. A atividade por quilograma do carbono-14 de um pedaço de velino moderno é de 232 s−1⋅kg−1.
Calcule a idade do livro. Utilize o valor de 5 730 anos para a meia-vida do carbono-14. Apresente a resposta em anos, arredondada às unidades.
Cientistas descobriram que há entre 2 000 e 200 anos atrás, a quantidade de carbono-14 produzido nas camadas superiores da atmosfera era maior do que a de hoje. Estimaram que a atividade por quilograma de um pedaço de velino feito naquela época seria de 246 s−1⋅kg−1. Utilize este valor para calcular uma nova estimativa da idade do livro. Apresente a resposta em anos, arredondada às unidades.
Q10:
Arqueólogos encontram um pedaço de pano de linho em um cemitério que se acredita ter um significado religioso. Eles usam datação radiométrica para determinar a idade do linho. Eles medem a atividade por quilograma devido ao carbono-14 do linho. Existe uma incerteza na medição; seu menor valor possível é 181 s−1⋅kg−1, e seu maior valor possível é 181,5 s−1⋅kg−1. A atividade por quilograma devido ao carbono-14 de uma peça moderna de linho é 240 s−1⋅kg−1.
Usando esses valores, qual é o limite inferior para a idade da roupa? Use um valor de 5 730 anos para a meia-vida do carbono-14.
Usando esses valores, qual é o limite máximo para a idade do linho?