Carbono-14
El único radionúclido cosmogénico que hace una contribución significativa a la exposición interna del ser humano es el carbono 14. El carbono 14 radioactivo tiene una vida media de 5730 años y sufre desintegración β , donde el neutrón se convierte en un protón , un electrón y un antineutrino electrónico :
A pesar de esta corta vida media en comparación con la edad de la tierra, el carbono 14 es un isótopo natural. Su presencia puede explicarse por la siguiente observación simple. Nuestra atmósfera contiene muchos gases, incluido nitrógeno-14. Además, la atmósfera está constantemente bombardeada con rayos cósmicos de alta energía , que consisten en protones, núcleos más pesados o rayos gamma. Estos rayos cósmicos interactúan con los núcleos de la atmósfera y producen también neutrones de alta energía . Estos neutrones producidos en estas colisiones pueden ser absorbidos por el nitrógeno-14 para producir un isótopo de carbono-14:
El carbono-14 también puede ser producido en la atmósfera por otras reacciones de neutrones, incluyendo en particular 13C (n, γ) 14C y 17O (n, α) 14C. Como resultado, el carbono 14 se forma continuamente en la atmósfera superior por la interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno atmosférico. En promedio, solo uno de cada 1.3 x 10 12 átomos de carbono en la atmósfera es un átomo radiactivo de carbono 14. Como resultado, todas las sustancias biológicas vivas contienen la misma cantidad de C-14 por gramo de carbono, es decir, 0.3 Bq de actividad de carbono-14 por gramo de carbono. El carbono 14 está presente en el cuerpo humano (13 kg de carbono en 70 kg humanos) a un nivel de aproximadamente 3700 Bq (0.1 μCi) con una vida media biológica de 40 días. Tenga en cuenta que, la vida media biológicaes el tiempo necesario para que la cantidad de un elemento particular en el cuerpo disminuya a la mitad de su valor inicial debido a la eliminación por procesos biológicos solos. Sin embargo, un átomo de carbono está en la información genética de aproximadamente la mitad de las células, mientras que el potasio no es un componente del ADN. La descomposición de un átomo de carbono 14 dentro del ADN en una persona ocurre aproximadamente 50 veces por segundo, cambiando un átomo de carbono a uno de nitrógeno.
La dosis anual de carbono-14 se estima en alrededor de 12 μSv / año .
Mientras el sistema biológico esté vivo, el nivel es constante debido a la ingesta constante de todos los isótopos de carbono. Cuando el sistema biológico muere, deja de intercambiar carbono con su entorno y, a partir de ese momento, la cantidad de carbono 14 que contiene comienza a disminuir a medida que el carbono 14 sufre descomposición radiactiva.
Ver también: citas de carbono-14
