肆玖中文网 > 都市小说 > 科技之神 > 第1章 四百万亿分之一的精度

所有人都先换好了衣服,经过消洗后,进入一间无尘室。
进入无尘室后,大部分人依然只能隔着一道玻璃,
顾玩和石主任、宁主任科大考古系主任坐
东大的教授,则
扶桑人这边,对于c14同位素丰度鉴定的头号专家,就是这位教授了。如果他不点头,中方是无法拿到“汉倭国王印”上的出土污渍样本,来进行实验操作的。
只见山下教授带着学生,先用镭射光谱仪、隔着内部充氦的玻璃罩,扫描了一遍“汉倭国王印”。
那是一枚只有23厘米见方大小的纯金印玺,加上博物馆里习惯了常年保持低照度环境、减少
事实上,黄金制品是不怕曝光的。博物馆减少曝光,主要是为了保护字画一类容易老化、降解的有机物。
不过,黄金制品外面沾染的来自于出土年份的污渍、其他附着物当中,难免有害怕曝光的物质,所以保护严密一点总归是小心无大错了。
而且,
因为金印理论上是au单质。就算古代工艺不够完美,有些许碳元素以单质形态混杂
印章的话还有一个优势,那就是沾染的印泥里有含碳元素。古代红色印泥除了含有朱砂成分外,还有添加一定量的植物油植物香,里面含有纤维素成分,这部分可以作为c14同位素丰度的鉴定材料。
山下教授先确定金印表面含碳丰富的污渍主要有那几片,然后一番操作猛如虎,总而言之就是把样本弄了下来,放
这些具体实验过程,忙了大约一个多小时,就不多赘述了因为这里面没有什么新鲜的,
离心法和离子加速质谱法的区别,
“石桑,这是从印泥部分萃取出来的碳原子团,后续的操作,就看你们了。”山下教授说着,就把那个特殊容器递给中方人员。
里面的东西,估计才几个毫克分量,应该都是从印泥里萃取出来的古代植物油和纤维中的碳。
石副主任却没敢接,只是对顾玩做了个手势。顾玩就当仁不让接过来,然后
仪器内部的活动,宏观上当然是看不出来的,总而言之,过了半个多小时后,顾玩就得到了一份输出数据,然后再
“根据测定,样本中c14与c12的比例,约为1万5千2百亿分之一,与1万2千亿分之一的标准比,约为0338个半衰周期。因此,可以初步判定,该样本上的印泥的年份,距今约1940年,正负误差20年。”
顾玩先简洁地说了一下结论。
外行人或许听了有些懵逼,但
剩下的,只是对测量数据度的怀疑。至于数据得到后的换算环节,大家毫无疑问,所有人都对公式了然于胸。
众所周知,任何生命体
也就是假设你身上一块肉里,一共有1万2千亿零1个碳原子,那么其中1万2千亿个是c12,只有1个是c14。
而生命体死后,就不会再新陈代谢补充碳元素了,所以化石,埋
根据高中化学知识,c14的半衰期是5730年,也就是过5730年后,死体内的c14会减少一半,c12和c14的比例,会变成2万4千亿倍。11460年后,会减少到初始态的四分之一,也就是4万8千亿倍
顾玩这套离子加速质谱仪,年代测定度可以短到三十年左右,这已经相当于自然半衰期的5730年,除以2的8次方左右。因此,其能够测定出来的c14丰度变化,也应该大致相当于2倍的开八次根号。
比如,当被测物年代距今有1910年,c14浓度应该只有新鲜状态的794,距今1940年的时候,c14浓度应该只有新鲜状态的791。
考虑到自然状态下,c14就只有c12的1万2千亿分之一,所以他这个仪器基本上可以达到“每400万亿个碳原子里,少了一个c14原子,都能测出来”的程度。
别觉得夸张,地球上21世纪那些离子加速器质谱仪,也都是可以测到那么确的。
外行人或许觉得难以想象,但现代人类的物理科技,真的已经
京大考古系的山下教授对物理毕竟不是太通,所以他只是知道上述原理和算法。
但对于数据本身的测量是否可靠,还要靠东大高能物理系的教授定夺。
如果这个测量本身可靠,那就意味着,能够证明“汉倭国王印”是1940年前之前的东西了正负误差二十年。
俗人看着数据报表,摸着下巴思索了一会儿,问道
“对于从原混合碳原子团中、分离出来的c12原子团中的原子个数,我没什么异议。毕竟数量较大,可以用质量称量法直接称量,这一步,跟离心法的验证是一样的。
可是,对于分离出来的c14原子团里,究竟有多少个14原子,你是怎么测算数量的呢要知道,c14原子个数稀少,稍微差几个,就会导致误差率达到额定阈值之外。而且,你的新方法,是如何保证分离后的c12原子团里,一点c14都没有的会不会还有黏连
顾玩笑了,他立刻拿出一些实验记录过程的仪器内照片当然,所谓的“照片”其实只是俗称,因为没有传统光学摄像仪器和技术,能确到拍摄原子层面的东西。
所以,那玩意儿事实上是类似于一些捕捉光栅记录的东西,非物理专业的看官,只要知道这玩意儿能记录实验过程中。原子流是如何通过加速管和偏转器的就行。
“这是通过法拉第筒和偏转器的捕捉光栅记录。我们这套仪器,加了100万伏的端电压,足以把碳原子团中所有原子的表层电子完全剥离,并且按照洛伦兹力产生的加速度不同,把原子团打散。所以第二个问题,您看完这部分数据后,应该就不会有疑问了”
顾玩说着,还指点俗人教授如何看相关记录。
花了大约十几分钟,把这个点解释清楚了。
然后,他开始回答对方的第一个质疑点,也就是“他的仪器是如何确称量c14原子个数的”。
毕竟,c12原子可以按照“1摩尔oe碳12原子重12克”的算法来称量,因为多,重,宏观称就能称出来的。
注1摩尔原子是602x10的23次方个。多废话一句,让高中没学化学的同学起来友好一点。
另外,上一句所称的“宏观”也就是几毫克甚至几微克。因为1微克就有10的15次方个碳原子了,也就是几千万亿个,对于同位素鉴定而言已经足够“宏观”
但是,c14原子,比c12原子少了至少一万多亿倍,那就很难称重了。可能一次实验搜集到的c14原子个数,才几万亿分之一毫克。
传统离心法的时候,最后称量c14原子的个数,就不是非常确,总有那么相当于总数至少百分之几的误差,也就导致年代测定至少误差几百年。
“所以,我这套仪器,也没有用离心法惯用的质量称量法,来计算c14原子的个数离心法是用离心力来分离原子的,我是用洛伦兹力来分离原子的。既然如此,一事不烦二主,我最终是吧所有的c14离子,进行总带电电荷测量。
一个碳离子带4个正电荷,当电荷平衡时,算出悬浮负极有多少电子形成的电势差,不就能算出这团碳离子里的原子个数了么而微观状态下测量电势差的度,要远远高于称重量的度。”
“对啊我怎么没想到”俗人教授失声惊呼。