مقاله ای کامل در مورد سنگ الماس

اختصاصی از فایلکو مقاله ای کامل در مورد سنگ الماس دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این مقاله 13 صفحه ای در قالب word و قابل ویرایش بوده و تمامی صفحات آن دارای حاشیه و هم چنین پس زمینه و آماده پرینت نیز میباشد و به شرح تمام مطالب مرتبط با سنگ الماس از قبیل تعریف آن ، خواص آن و.... به صورت کامل پرداخته است.

قسمت هایی از مقاله :

مقدمه:

اَلماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپهای کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختار منشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت وجود دارد.

پیرامون واژه :

ریشهٔ واژهٔ فارسی الماس، واژهٔ یونانی ἀδάμας adamas پنداشته شده است. واژهٔ یونانی مذکور به معنی «تسخیرناپذیر» است و معنی «الماس» نیز می‌دهد. پتار اسکوک ‏(en)‏ تغییر معنایی از «تسخیرناپذیر» به «الماس» را نامحتمل می‌داند و معتقد است معنی «الماس» در این واژهٔ یونانی، و نیز واژهٔ فارسی الماس، از یک زبان سامی است (مقایسه کنید با واژهٔ اکدی باستان elmēšu، به معنی یک سنگ گرانبها، احتمالاً کهربا).

خواص متمایز الماس:

 ساختار مکعبی الماس.

• الماس در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
• الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری فروسرخ تا فرابنفش را دارا است.
• شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
• خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
• در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم است.
• سخت‌ترین مادهٔ شناخته شده‌است.
• در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون)
• استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.

  و ادامه مقاله

سنگ

اختصاصی از فایلکو سنگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

سنگ

سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است.

سنگ یا خاک

از نقطه نظر زمین شناسی، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده‌است. در مقابل خاک توده‌ای از ذرات با دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ‌ها و به طور برجا تشکیل شده‌است. لیکن در مهندسی و کارهای ساختمانی قابلیت حفاری مصالح زمین‌شناسی به عنوان شاخصی در طبقه بندی آنها به دو گروه سنگ و خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد[۱].

منشا شکل گیری سنگ‌ها و خرده سنگ‌ها

دو فرایند کوه زایی و کوه سایی در زمین موجب پدید آمدن محصولات سنگی می‌شود.[۲]

عوامل کوه زایی

فشارهای کره مذاب درون زمین را که به پوسته جامد سطح آن وارد می‌شود را می‌توان عامل فرایند کوه زایی و خشکی زایی نامید.

عوامل هوازدگی یا کوه سایی

هر یک از چند روندی را که باعث خرد شدن و تغییر شکل مواد سخت سطح زمین و موادی که با جو در تماس هستند، هوازدگی می‌نامند. عوامل فرسایش یا هوازدگی به دو گروه فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند.

هوازدگی شیمیایی

محصول هیدراتاسیون، انحلال، آبکافت، اکسیداسیون و یا عکس العمل آب‌های اسیدی با املاح تشکیل دهنده سنگ هاست.[۳]

هوازدگی فیزیکی

این پدیده توسط عواملی چون یخبندان، تغییرات حرارت در جو و در نتیجه انبساط و انقباض، نیروی جاذبه زمین، رشد گیاهان، باد، جریان آب و عمل جانوران و مانند اینها شکل می‌گیرد و باعث خرد شدن سنگ‌ها و تغییر شکل آنها به دانه‌های ریزتر می‌شود.[۴]

ساختمان شیمیایی سنگ‌ها

سنگ‌ها خود از قسمت‌های ساده تری به نام کانی ساخته شده‌اند. کانی‌ها مواد جامد، طبیعی، معمولاً متبلور، غیرآلی، همگن و با ترکیبات شیمیایی مشخص اند. تاکنون بیش از ۳۰۰۰ کانی در طبیعت شناخته شده که تنها حدود ۲۴ کانی در سنگ‌های پوسته زمین فراوان هستند و آنها را کانی‌های سنگ ساز می‌نامند.[۵]

طبقه‌بندی شیمیایی سنگ‌ها

چون کانیهای تشکیل دهنده سنگ‌ها متنوع هستند، بسته به میزان وجود بعضی دیگر از ترکیبات شیمیایی که در آنها است سنگ‌ها را به چهار دسته تقسیم می‌کنند:

کربنات‌ها

سولفات‌ها

اکسیدها

سیلیکات‌ها

طبقه‌بندی سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل

سنگ‌ها از نظر نحوهٔ تشکیل به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:

سنگ‌های رسوبی

سنگ‌های آذرین

سنگ‌های دگرگون شده

سنگ‌های رسوبی

بعضی از سنگ‌ها بر اثر ته نشین شدن مواد داخل آب به وجود می‌آیند. رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچه‌ها می‌برند. این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا می‌روند. روی هم قرار می‌گیرند و پس از سفت شدن سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آنها سنگ‌های رسوبی گفته می‌شود. سنگ‌های رسوبی لایه لایه‌اند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است. سنگ‌های رسوبی در کوه‌های البرز و زاگرس به فراوانی یافت می‌شوند. ریگ، شن و سنگ‌های آهکی نمونه‌هایی از سنگ‌های رسوبی هستند.

سنگ‌های آذرین

گروه دیگری از سنگ‌ها بر اثر سرد شدن مواد بسیار داغ به وجود آمده‌اند که قبلاً در زمین بوده‌اند. دمای اعماق زمین زیاد است و بعضی سنگ‌ها را ذوب می‌کند. این سنگ‌ها در زیر یا سطح زمین دوباره سرد می‌شوند و سنگ‌هایی را به وجود می‌آورند که به آنها آذرین می‌گویند. سنگ‌های کوه‌هایی مانند دماوند و الوند از نوع آذرین است. سنگ‌های آذرین از بلورهای ریز یا درشت تشکیل شده‌اند.

سنگ‌های دگرگون شده

بعضی از سنگ‌های رسویی یا آذرین اگر مدت زیادی در اعماق زمین بمانند، باید فشار و گرمای زیادی را تحمل کنند. این سنگ‌ها مانند آجر پخته می‌شوند و شکل قبلی خود را از دست می‌دهند و به همین دلیل به آنها سنگ‌های دگرگون شده می‌گویند. (مانند سنگ مرمر)

استفاده

سنگ‌ها و کانی‌ها در ساختمان سازی، صنایع، پزشکی و غیره به کار می‌روند.

انواع سنگ‌های ساختمانی

/

/

سنگ تراورتن موج دار

این سنگ‌ها در دسته‌های گوناگون و متنوعی نام گذاری می‌شوند که بعضا نام معدن سنگ به عنوان اسم آن استفاده می‌شود.رایج‌ترین سنگ‌های ساختمانی عبارتند از:[۶]

گرانیت

ماسه سنگ‌ها

سنگ‌های آهکی

کوارتزیت

سنگ‌های رسی

تراورتن[۷]

مشخصات کلی انتخاب سنگ برای مصارف ساختمانی

سنگ‌های مورد استفاده در کارهای ساختمانی باید دارای مشخصات زیر باشند:[۸]

۱- بافت سنگ باید ساختمانی سالم داشته باشد، یعنی بدون شیار، ترک و رگه‌های سست باشد (کرمو نباشد)

۲- بدون هرگونه خلل و فرج باشد

۳- پوسیدگی نداشته باشد

۴- یکدست، یکنواخت و همگن باشد

۵- سنگ ساختمانی نباید آب زیاد جذب کند، لذا نباید:

الف- در آب متلاشی یا حل شود

ب- تمام یا قسمتی از آن بیش از ۸ درصد وزن خود آب بمکد

۶- سنگ ساختمانی نباید آلوده به مواد طبیعی و مصنوعی باشد

۷- سنگ باید شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط را تحمل کند، لذا باید:

الف- در برابر باد، یخبندان، تغییرات دما و در صورت وجود جریان آب در مقابل آن و کلیه عوامل فرسایش مقاومت کند

ب- در برابر محیط‌های شیمیایی اسیدی و قلیایی و همچنین عمل آبکافت و اکسیداسیون مقاومت کند

۸- مقاومت فشاری برای قطعات باربر نباید کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد

۹- در مقابل سایش مقاوم باشد

طبقه بندی سنگ‌های طبیعی براساس BS۸۱۲

تحقیق درباره بررسی مسایل مهم اقتصاد آفریقا در رابطه با سنگ های قیمتی

اختصاصی از فایلکو تحقیق درباره بررسی مسایل مهم اقتصاد آفریقا در رابطه با سنگ های قیمتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات:21

نوع فایل: word (قابل ویرایش)

لینک دانلود پایین صفحه

چکیده:

سنگ های قیمتی در مدت زمان های مدیدی در اقتصاد جوامع نقش کلیدی را ایفا نموده اند. امروزه نیز آنها نقش بسیار کلیدی را در اقتصاد بعضی از کشور ها ایفا می نمایند که از آن جمله می توان به کشورهای آفریقایی اشاره کرد. در مطالعه حاضر به بررسی مسابل مهم اقتصادی قاره سبز در رابطه با سنگ های قیمتی پرداخته شده است که عبارتند از: بهره برداری غیر مجاز از معادن سنگ های قیمتی، بحران فناوری، ارزش افزوده، فقدان زیرساختها، بوروکراسی اداری و بخش خصوصی کوچک. همچنین درسهایی از موفقیت و شکست آنها در رابطه را با بهبود جایگاه و بهره مندی حداکثری از تجربیات آنها در کشورمان ارائه گردیده است.

واژگان کلیدی:

اقتصاد آفریقا/ سنگ های قیمتی/ آنگولا/ زییر/ تانزانیا

تحقیق درمورد نگاهی به معادن سنگ آهن مرکزی ایران 24 ص

اختصاصی از فایلکو تحقیق درمورد نگاهی به معادن سنگ آهن مرکزی ایران 24 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 24

نگاهی به معادن سنگ آهن مرکزی ایران - بافق

شهرستان بافق در ‪ ۱۲۰‬کیلومتری جنوب شرقی شهر یزد دارای منابع زیر زمینی متنوعی است و از جمله مناطق معدن خیز کشور به شمار می‌رود.

سنگ آهن چغارت ، چاه گز و سه چاهون ، منگنز ناریگان ، فسفات اسفوردی ، سرب و روی کوشک و معدن مرمریت بیشه در ، از مهمترین معادن بافق هستند.

شرکت سهامی خاص معادن سنگ آهن مرکزی ایران در ‪ ۱۰‬کیلومتری شمال شرقی شهر بافق و در حاشیه مرکزی ایران قرار دارد.

این شرکت در سال ‪ ۱۳۵۰‬برای اکتشاف و بهره‌برداری از کانسارهای آهن منطقه بافق توسط سازمان ذوب آهن ایران سابق تاسیس شد و هم اکنون یکی از واحدهای مهم زیر مجموعه شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران و بزرگترین‌شرکت تولید کننده سنگ آهن دانه‌بندی و کنستانتره کشور است.

بلوک معدنی بافق با ذخیره بیش از یک سوم سنگ آهن کشور بعنوان مهمترین زون آهن دار ایران شناخته شده‌است.

به دنبال عملیات اکتشافی انجام شده ، از سال ‪ ۱۳۴۰‬تاکنون در این منطقه بیش از ‪ ۳۸‬آنومالی آهن دار با ذخیره نزدیک به ‪ ۱/۷‬میلیارد تن شناسایی شده که مهمترین آنها معادن چغارت ، سه چاهون، آنومالی شمالی، میشدوان و چاه‌گز هستند.

شرکت سنگ آهن مرکزی ایران ، بزرگترین تولیدکننده سنگ آهن دانه بندی کشور طی ‪ ۳۰‬سال گذشته است که از سال ‪ ۱۳۵۰‬عملیات استخراج سنگ آهن در معدن چغارت را آغاز کرد.

این معدن طی این مدت، سنگ آهن مورد نیاز کارخانه ذوب آهن اصفهان و برخی صنایع فولادسازی کشور را تامین کرده و از سال ‪ ۸۰‬تاکنون به جمع صادر کنندگان سنگ آهن پیوسته است.

هم‌اکنون از دو معدن "چغارت" و "سه چاهون" سالانه هشت میلیون تن سنگ آهن استخراج می‌شود که نیمی از آن سنگ آهن دانه‌بندی شده‌است و بطور مستقیم برای مصرف در کارخانه ذوب آهن اصفهان و صادرات استفاده می‌شود و مابقی نیز در کارخانه فرآوری چغارت به کنسانتره سنگ آهن تبدیل می‌شود.

* معدن چغارت با ذخیره زمین شناسی ‪ ۲۰۷‬میلیون تن در ‪ ۱۰‬کیلومتری شمال شرقی شهر بافق واقع شده و ارتفاع اولیه آن از سطح دریا ‪ ۱۲۸۶‬متر بوده است.

ذخیره قابل استخراج این معدن ‪ ۱۷۷/۲‬میلیون تن برآورد شده که ‪۹۵/۶‬ میلیون تن آن به دلیل عیار بالا و فسفر پایین، پس از خردایش بصورت مستقیم قابل مصرف در کارخانجات فولاد است و مابقی آن برای پر عیارسازی به کارخانه فرآوری ارسال می‌شود.

عملیات بهره‌برداری از این معدن از شهریور سال ‪ ۵۰‬آغاز شد و تا پایان سال ‪ ۸۵‬بالغ بر ‪ ۹۷‬میلیون تن سنگ آهن از آن استخراج شده است.

عملیات استخراج در این معدن به صورت روباز و با استفاده از شاول‌های الکتریکی با حجم بیل هفت متر مکعب و کامیون‌های ‪ ۳۲‬و ‪ ۶۵‬تنی صورت می‌گیرد.

* معدن سه چاهون این معدن که در ‪ ۴۷‬کیلومتری شمال شرقی شهر بافق واقع شده از نظر زمین شناسی در سازندهای پرکامبرین پسین ایران مرکزی قرار داشته و منشاء آن آتشفشانی رسوبی است.

این معدن مشتمل بر دو آنومالی است که در فاصله سه کیلومتری یکدیگر قرار دارد و مجموع آنها دارای ‪ ۱۴۴/۵‬میلیون تن ذخیره معدنی است که ‪ ۹۵‬میلیون تن آن با متوسط عیار آهن ‪ ۳۷/۲‬درصد و فسفر هشت درصد، قابل استخراج است.

بهره‌برداری از این معدن در سال ‪ ۱۳۸۴‬آغاز شد و طی برنامه‌ریزی انجام شده سالانه ‪ ۳/۴‬میلیون تن سنگ آهن از آن استخراج و پس از خردایش در کارخانه سنگ شکن با ابعاد کوچکتر از ‪ ۳۰۰‬میلیمتر، توسط راه‌آهن به کارخانه فرآوری چغارت منتقل می‌شود.

عملیات اولیه طراحی معدن در سال ‪ ۱۹۷۰‬میلادی توسط مهندسین مشاور شوروی سابق انجام شد و بر اساس طراحی‌های انجام شده ‪ ۱۷۷‬میلیون تن سنگ آهن از این معدن قابل برداشت خواهد بود.

* کارخانه فرآوری به منظور پر عیارسازی کانسنگ‌های پر فسفر چغارت و کم عیار سه چاهون ، کارخانه فرآوری با ظرفیت تولید سالانه ‪ ۳/۲‬میلیون تن کنسانتره سنگ آهن احداث شده و تولید سنگ آهن دانه‌بندی شده هم چهار میلیون تن است.

این کارخانه که در سال ‪ ۸۴‬به بهره‌برداری رسید شامل دو خط تولید مستقل برای سنگ آهن کم عیار و پر فسفر چغارت و سنگ آهن کم عیار سه‌چاهون می‌باشد.

مقدار خوراک ورودی کارخانه برای هر دو خط تولید جمعا ‪ ۵/۷‬میلیون تن در سال بوده و ظرفیت تولید هریک از خطوط تولید سالانه ‪ ۱/۶‬میلیون تن کنسانتره است.

در این واحد ، سنگ آهن پرفسفر و کم عیار پس از خردایش در آسیابهای خود شکن و گلوله‌ای ، توسط دستگاههای جدایش مغناطیسی شدت پایین و بالا، پر عیار و آماده ارسال به واحدهای فولادسازی می‌شود.

طرح احداث کارخانه آگلومراسیون به ظرفیت ‪ ۸۰۰‬هزار تن و طرح آماده‌سازی و بهره برداری از آنومالی سه چاهون از جمله طرح‌های در دست اقدام در شرکت سنگ آهن مرکزی ایران - بافق است.

واحد نمونه کشوری در سال‌های ‪ ۸۲ ، ۸۰‬و ‪ ۸۳‬صنعت برگزیده سبز در سال‌های ‪ ۸۱‬و ‪ ۸۳‬و صادرکننده نمونه سال ‪ ۸۵‬از جمله افتخارات معادن سنگ آهن مرکزی ایران- بافق است.

معدن سنگ آهن چغارت در فاصله 133 کیلومتری جنوب شرقی یزد و 13 کیلومتری شمال شرقی شهرستان بافق واقع شده است. راه ارتباطی معدن به شهرستان بافق و یزد، جاده آسفالته و راه آهن است. این منطقه دارای آب و هوای خشک بوده و حرارت و گرمای تابستان حداکثر به 48 درحه سانتی گراد می رسد. به دلیل پتانسیل معدنی عظیم منطقه در تیرماه 1340 به دنبال بررسی های مقدماتی توسط مهندسین ایرانی و خارجی عملیات اکتشافی به صورت سیستماتیک شامل حفر چاه، تونل، ترانشه و مطالعات زمین شناسی و ژئوفیزیک بر روی کانسار انجام گرفت. عملیات اکتشافی تکمیلی در سال 1354 با ذخیره معادل 216 میلیون تن به پایان رسیده و گواهینامه کشف آن صادر شده است. بهره برداری از معدن فوق که نخستین معدن سنگ آهن ایران است، از سال 1350 توسط شرکت سنگ آهن مرکزی ایران آغاز گردیده است. این معدن از تاریخ شروع بهره برداری تا کنون، همه ساله سنگ آهن مورد نیاز کارخانه ذوب آهن اصفهان را در حد استانداردهای مورد قبول به شرح زیر تأمین نموده است:

تحقیق درمورد کربن رادیواکتیو جهت سن سنگ

اختصاصی از فایلکو تحقیق درمورد کربن رادیواکتیو جهت سن سنگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

مقدمه

هر گاه در خودم احساس پیری زود رس و نا بهنگام می‌کنم، به سنگی که در گوشة میز کارم قرار دارد،  نیم‌نگاهی می‌اندازم. این سنگ خاکستری تیره، بخشی از تودة گرانیت مانند  "نایس- gneiss " است. من آن را در سواحل رودخانة " آکاستا- Acasta " در مرزهای شمال غربی کانادا پیدا کرده ام. در نظر اول مانند همة نایس ها است. تنها در یک مورد با بقیه تفاوت دارد: قدیمی ‌ترین سنگی است که تا کنون در سطح زمین یافت شده است. این سن به‌اندازه ای زیاد است که حتی تصورش مشکل می‌نماید. از زمان تولد سیارة ما، اتمهایی که این سنگ را تشکیل داده اند، به هم پیوسته مانده اند، حتی زمانی که قاره ها از هم جدا شدند و آرایش جدید پیدا کردند. اگر  یکسال را معادل 1 یارد(9144/0 متر) نخ بافته شده تصور کنید ، آنگاه چنانچه 5/4 بار فاصلة بین ماه- زمین را نخ کشی کنید، طول نخ مصرفی، معادل سن سنگ آکاستا خواهد شد. 

چگونه ما این اطلاعات را به‌دست می آوریم؟ طبیعت گواهی تولد صادر نمی‌کند، حتی سال تولد را مانند سکه، بر روی موجوداتش مهر نمی‌نماید. دانشمندان آموخته اند سن استخوانها، سنگها، سیاره‌ها و ستاره ها را با استفاده از ساعتهایی که درون خودشان وجود دارد، مشخص کنند. با این زمان سنج ‌های طبیعی، آنها قادرند نیروهایی که قاره‌ها را شکل داده اند، حیات، تمدن انسانی و حتی کهکشان‌ها را درک کنند. دیگر تاریخ انسانی، قابل مقایسه با تاریخ طبیعت نیست: اگر عمر جهان را که 13 بیلیون سال است، معادل یک روز تابستانی فرض کنیم، آنگاه 100000 سال گذشته _که انسان جدید پا به عرصه گذاشته یعنی آغاز کشاورزی و تاریخ مدون بشری_ تنها به تابش کرم شبتابی درلحظة طلوع خورشید همانند است.

پاسخ دادن به سؤال: " چند سال... ؟" مدت‌‌ها ذهن بشر را به خود مشغول کرده است. در این مقاله با برخی روش‌های تعیین سن آشنا می شویم.

کربن رادیو اکتیو

*** دانشمندان بر حسب اینکه چه مقیاس زمانی لازم دارند، ساعتهای گوناگونی را انتخاب می نمایند. مثلا برای اندازه‌گیری زمانهای تا حدود 40000سال پیش، کربن 14 مناسب است. محققان با اندازه گیری مقدار کربن رادیو اکتیو موجودی که قبلا زنده بوده، میتوانند زمان مرگ آن را مشخص نمایند. به عنوان مثال، باستان شناسان می‌دانند که یکی از قدیمی‌ترین قسمت‌های " استون هنج- Stone Henge " در انگلیس، آبراهه‌ای است که سنگهای مشهور را محاصره کرده است. این آبراهه، بوسیلة شاخ‌های گوزن حفر شده که بقایای آنها در کنار آبراهه یافت شده اند. با اندازه گیری کربن 14 این شاخ‌ها معلوم شد که این حفاری در 5000 سال پیش صورت گرفته است.

و اما کربن رادیو اکتیو از کجا می آید؟ همة اتمها _ چه کربن و چه سایر عناصر_ شامل اجزا زیر اتمی در هستة خود هستند: نوترون‌ها و پروتون‌ها . معمولا اتمها تعداد برابری از نوترون و پروتون دارند. مثلا کربن  6 پروتون و 6 نوترون دارد که با هم کربن با عدد اتمی 12 را بوجود می‌آورند . وقتی همین اتم‌ها ، تعداد متفاوتی نوترون در هستة خود داشته باشند،این اتمهای جدید، ایزوتوپ اتم اول نامیده می‌شوند.

کربن 12 یکی از ایزوتوپ های کربن است. ایزوتوپ دیگر آن کربن 14 می باشد که 8 نوترون در هستة خود دارد. این نوع کربن زمانی تشکیل می شود که ذرات فضایی  بشدت با اتم های نیتروزن موجود در اتمسفر برخورد می کنند.

   ایزوتوپ های رادیواکتیو با سرعت قابل پیش‌بینی از هم پاشیده می شوند. کربن 14 نیز از این قاعده مستثنی نیست. اگر شما 1 پوند(453/0 کیلوگرم) کربن 14 را در یک شیشه قرار دهید، پس از 5730 سال نصف آن به نیتروژن 14 تبدیل می شود. فیزیکدانان این زمان را، زمان نیمه عمر می نامند. گیاهان و جانوران زنده، دی اکسید کربن را از هوا جذب می کنند، که شامل هر دو نوع کربن 12 و 14 است. اما به محض مردنشان، کربن 14، شروع به فروپاشی به نیتروژن 14 می نماید. با مقایسه سطح کربن 14 نسبت به کل مقدار کربن موجود در جسم مورد نظر، دانشمندان می توانند محاسبه کنند که چقدر از زمان مرگ گیاه یا جانور گذشته است.

تابش نور تهییجی و استفاده از آمینو اسیدها

 ***فسیل های قدیمی تر از 40000 سال ، میزان خیلی کمی از کربن 14 دارند. بنابراین دانشمندان مجبور به یافتن راههای دیگری برای تعیین سن آنها شدند. زمین شناسی بنام "گیفورد میلر- Gifford Miller " از دانشگاه کلرادو، در حوالی دریاچة ویکتوریا _ استرالیای جنوبی، به من نشان داد که چگونه از دو روش جدید استفاده می‌کند تا محدودیت کربن 14 را از بین ببرد.

دریاچة ویکتوریا  به  قوس  بزرگی  از  تپه های شنی  چسبیده   است که طی دهها  هزار  سال  روی  هم  انباشته شده اند. میلر و من همراه دسته‌ای از پرندگان( کوکاتو- نوعی طوطی کاکلی)، از ماسه‌های مواج بالا رفتیم. به‌تدریج که به لایه های دورتر و عمیقتری از تپه های ماسه ای رسیدیم، توده هایی از پوسته‌های صدف سیاه خودنمایی می‌کرد.  احتمالا در  زمانهای   قدیم  توسط  بومیان  منطقه از  دریاچه  جمع آوری  شده  بودند.  هنوز سر نیزه های بومیان در کنار استخوان های کانگورو و شترمرغ های شکار شده، به چشم می‌خورد.در جستجوی آب در طول زمان، به عقب برگشتیم و به طرف یک آبراهه پایین آمدیم.

میلر در حالیکه به لایه ای رسی اشاره می‌کرد گفت:" به نظر من این لایة منقرض شده هااست. دیرین شناسان در آن، اسکلت‌ کیسه داران غول پیکر، کانگورو‌های با 10 فوت بلندی و شیرهای کیسه داررا پیدا کرده اند. " ( هر فوت معادل 48/30 سانتی متراست)

در مورد علت انقراض این موجودات بزرگ جثه هنوز در استرالیا شک و تردید وجود دارد. آیا انسانهاآنها را نابود کرده اند یا تغییرات آب و هوایی؟ اولین قدم برای حل این معما، گشودن رمز عمر این فسیل ها است، اما میزان کربن 14 باقیمانده در این اسکلتها کافی نیست تا سن آنها را بدست آوریم. میلر برای من توضیح داد که چگونه از ساعتهای دیگر استفاده می کند. او در حالیکه جسم کوچکی را به اندازه ناخنش بلند کرده بود، گفت:"بفرمایید! این هم جنیورنیس- Genyornis" .  

 جنیورنیس پرندة غول پیکری بوده با 400 پوند وزن که قادر به پرواز نبوده است. آنچه میلر در دست داشت، تکة کوچکی از پوست تخم این پرنده بود به رنگ شیری با فرورفتگی های کوچک در سطح آن. او هزاران قطعة مشابه از نقاط مختلف استرالیا جمع آوری کرده است. آنها همه جا یافت می شوند و یکبار که فهمیدید دنبال چه می گردید، به راحتی می‌توانید آنها را از ماسه ها جدا کنید. او می گوید:" خیلی جالبه، کی فکرش رو می‌کرد که راه بری و پوست تخم پرنده جمع کنی؟!"

میلر و همکارانش عمر پوسته های جنیورنیس را به دو روش تعیین کرده اند. روش اول بنام Optically stimulated luminescence( OSL) معروف است. یک کانی را در نظر بگیرید. اتم‌های رادیواکتیو و درونی این کانی،  ذراتی آزاد می‌کنند که انرژی آنها قادر است الکترونها را از حالت پایه  بیرون بکشد و آنها را آزاد کند. گاهی این الکترونهای آزاد شده در حفره های ساختمانی موجود در کریستال کانی مورد نظر( در اینجا کوارتز)انباشته می شوند. این تله‌های کریستالی، در یک سیستم زمانی منظم، بتدریج با الکترونها پر می‌شوند. اگر شما بتوانید سرعت به دام افتادن الکترونها را محاسبه کنید و سپس تعداد الکترونهای به دام افتاده را بشمارید، میتوانید بفهمید چه مدت از زمانی که کانی مورد نظر در معرض نور خورشید، یعنی در سطح زمین قرار داشته می‌گذرد. زیرا اگر نور خورشید، حتی به مدت چند ثانیه به کانی مورد نظر مورد نظر برسد، انرژی خورشید،  تمام الکترونهای در تله افتاده را آزاد می کند و به محل اولیه شان بر می گرداند. در واقع ساعت را دوباره روی صفر قرار می دهد.

کار مهم میلر این بود که پوسته ها را از درون ماسه هایی بیرون بیاورد که از لحظة دفن شدن، نور خورشید به آنها نتابیده است. به این ترتیب ماسه های اطراف این پوسته‌ها، حاوی کوارتزهایی با خصوصیات مورد نظر بودند. برای بدست آوردن چنین کریستالهایی، او از یک کارشناس متخصص در این روش کمک گرفت: نایگل ا. سپونر- Nigel A.Spooner "  فیزیکدانی  از  دانشگاه  ملی  استرالیا.  سپونر استوانه های  فولادی تو خالی را در ماسه هایی که پوسته های جنیورنیس را احاطه کرده بودند، قرار می‌داد و با چکش، آنها را کاملا درون ماسه ها فرو می برد. سپس به سرعت در استوانه ها را می بست، در پلاستیک سیاه بسته بندی می‌کرد و به آزمایشگاهش انتقال می‌داد. در آزمایشگاه، او دانه های کوارتز را در ماشینی قرار می دهد که تابش هایی از فوتونهای با انرژی های مشخص، الکترون‌های در تله افتاده را به اتمهای اصلی‌شان برمی‌گردانند. با برگشت هر الکترون، مقداری انرژی بصورت نور آزاد می‌شود. با اندازه‌گیری این نور، سپونر می‌تواند تعداد الکترونهای در تله افتاده را محاسبه کند و از روی تعداد آنها، زمان دفن ماسه و در نتیجه سن پوستة تخم پرنده را دریابد. به منظور دقت بیشتر، تمام این عملیات در تاریکخانه‌ای که تنها با نورهای قرمز ضعیف روشن می شود، انجام می پذیرد.