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科学の歴史: 炭素 14 が発見され、過去の文明への窓が開かれた – 1940 年 2 月 27 日
マイルストーン: 炭素14が発見された
日付： 1940 年 2 月 27 日
どこ： カリフォルニア州バークレー
誰が： マーティン・ケイメンとサミュエル・ルーベン
1940 年のこの日、2 人の科学者がとらえどころのない形態の炭素を発見し、うっかり失われた文明への窓を開けました。
しかし、バークレー研究所を設立したアーネスト・ローレンスは、それを見つけようと決意していました。 1939 年、彼は化学者のマーティン・カーメンとサミュエル・ルービンに炭素 14 を発見する任務を割り当てました。 1年間、彼らはとらえどころのない原子の痕跡を見つけることができなかった。
そして 1940 年 1 月に、最初のタイプの粒子加速器の 1 つであるサイクロトロン内にグラファイト (炭素の結晶形) 片を配置するという「絶望的な」実験を開始しました。サイクロトロンは、重陽子（陽子 1 つと中性子 2 つを持つ、より重い水素の原子核）をサンプルに照射しました。炭素の結晶形が余分な中性子を吸収し、陽子を放出し、炭素の「より重い」バージョンになることが期待されていました。
彼らは実験を行った 連続120時間。 2月15日、睡眠不足の仮面はサンプルへの重陽子の照射をやめて帰宅した。彼は非常に落胆したため、逃走した殺人犯を捜索していた警察が彼に簡単な尋問をした。
カーメン氏は釈放されると研究室に戻り、同僚のルーベン氏がサンプル中にかすかな放射能の兆候を観察した。次の 2 週間、彼らは炭素を精製して CO2 ガスに変換し、ガイガーカウンターに直角に注入して放射能を測定しました。
驚くべきことに、炭素には半減期（放射性原子の半分が安定した原子に崩壊するのにかかる時間）は短くありませんでした。
研究者らは、1940年3月15日に同誌に掲載された短い論文で、「収率が低い測定断面積は、半減期が非常に長い（年）ことを示唆している」と述べている。 物理的なレビューペーパー。
彼らの測定によれば、炭素 14 の約半分が窒素 14 に崩壊するまでに約 4,000 年かかることが示されています。 (現在、炭素 14 の半減期は約 5,730 年であることがわかっています。)
当時でさえ、彼は自分の発見の重要性を認識していました。
「長寿命放射性炭素は、多くの化学、生物学、工業実験にとって非常に重要になるだろう」と研究者らは論文で述べている。
その後数年間にわたり、ルーベンとカーメンは放射性炭素と酸素の分子を使用して、重要な段階を解明しました。 光合成。悲しいことに、ルーベンは1943年に毒ガスを扱う作業中に実験室の事故で亡くなり、カーメンは赤狩り中にミュージシャンや「左翼」とみなされた人々と交流した後、バークレーから追放された。 1948年に彼は 下院非米活動委員会で証言するために連行されるそして、彼はいかなる不正行為についても有罪判決を受けることはなかったが、何年にもわたって根拠のない疑惑にさらされていた。
カメンとルーベンの実験の意味はすぐに明らかでしたが、そうではありませんでした。 1949年まで シカゴ大学の化学者ジェームズ・アーノルドとウィラード・リビーは、炭素14と固定炭素の比率を炭素含有遺跡の年代推定に利用できることを実証した。リビーは1960年に稼ぐだろう ノーベル化学賞 放射性炭素年代測定に関する彼の研究に対して。
考古学者は日常的に放射性炭素年代測定を使用しています 古代の骸骨やその他の遺物の年齢は、最大 50,000 年前と推定されています。また、新しい技術により、ストロンチウムなどの元素の放射性同位体が分析され、古代人がどこで暮らし、どこで亡くなったのか、何を食べたのか、生涯にどのような汚染物質に遭遇したのかが特定される。
