第一章 原子结构 元素周期律 第一节 原子结构 1．14C 与考古 1949 年，美国芝加哥大学 W·F·利比教授发明了 l4C 测定年代的技术。l4C 测定年代技术的发明开辟了史前考古的新纪元。利比因为创立了 14C 断代法，而于 l950 年获得诺贝尔化学奖。 14C 是碳元素的放射性同位素，半衰期是 5730 年，相对于碳的另外两种稳定的同位素12C、13C 而言，14C 的含量极少。环境中 14C 和另外两种同位素的比例几乎不变，因为 14C 在上层空间由高能宇宙射线以不变的比例产生并分布到生物圈中。又因为它们与周围的环境不断地交换成分，活的有机体中 14C 与稳定的碳元素的比例相同。然而，当一个有机体死去后，它就停止了与环境交换碳元素。有机体中残存的放射性 14C 没有被交换掉，而是以14C 的特定衰变速度进行衰变。因此，生物体死后， 14C 与稳定碳原子的比例开始以一种规律性、可预计的方式变化。 为了测定已死生物的年龄，科学家们测定残存物中 14C 与稳定碳原子的比例，并把它与活化有机体的比例进行比较。例如，如果已死有机体中的比例值为活有机体比例值的一半那么它的年龄就是 14C 的半衰期——5730 年。 14C 半衰期法可以精确测定距今 40000 年前以内物质的准确年代。如果物质的年代更古老一些，那 14C 的含量将会太小，以至于半衰期法无法使用。 我国 l964 年开始用 14C 进行研究，文物考古工作者应用 14C 断代法取得了许多重大成就，其中有些成果甚至改变了旧的观点。如原来认为河套人、资阳人和山顶洞人等其活动年代为 5 万年前或 5 万年前以上，但应用 14C 断代法证明其均在 4 万年前以内，甚至山顶洞人约是 l 万多年前，这一研究结果表明旧石器晚期文化变迁和进展速度比考古工作者想像的要快。 2．实验与原子结构研究 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m (1)X 射线·放射性·电子 19 世纪末，在对阴极射线本性的研究中，德国物理学家伦琴于 l895 年意外地发现了穿透力极强的 X 射线。X 射线的发现，导致了放射性的发现。l896 年初，法国物理学家贝克勒尔在研究产生 X 射线的原因时，发现了天然铀的放射性现象。放射性的发现揭示了原子内部的复杂性。 1897 年，英国物理学家汤姆逊从阴极射线能被电场、磁场转向这一特性出发，利用电场和磁场的联合偏转作用测定了这种负电微粒的荷质比。实验表明，无论是改变放电管中的气体，还是改变阴极材料，阴极射线微粒的荷质比不变，这说明它...
