地下的生成速率碳14的中子俘获

Question

碳14大气中不断形成由于氮14和后续发射中子俘获一个质子。其它不太常见的机制涉及中子捕获碳13或氧同位素也存在,以及镭衰变,链接解释道。

相比,我的问题是:给出一个老(美元的半衰期\ ce {^ {14} C} $,超过1亿岁的假设),例如煤炭样本与2%的氮气和80%的碳,碳14多少会存在由于中子通量地下吗?

显然这将是至少1000倍不到在现代植物材料。但数量级预期什么?

它帮助,我会将这些引用添加:

• 背景中子通量测定地下深度3200兆瓦核仪器和方法在物理学研究357年(1995),524 - 534 p。
• 浅数据:变化的环境中子通量与水和土壤的深度核和放射化学科学杂志》上9,p 45-47。

Answer 1

我没有访问你引用的文章的深层中子通量但我质疑文章将特别有用。浅的水和土壤的文章涉及大气中子这些细小的所以不会重要,深度。

的主要是自发裂变中子源在深度U - 238和α-n反应从U和Th系列α衰变。所以你的流量将高度依赖铀和钍的含量和存在的光元素,将接受α-n反应。这意味着通量可能会非常不同于布罗肯希尔矿床。你可能想要看文献地下Cl-36生产通量估计,但我不知道任何处理煤矿。

在煤碳14的生产将由c13中子俘获。氮阻燃剂应该是无关紧要的,因为它是低丰度。我认为,阻燃剂的反应取决于大气中产生的高能量中子(但检查)。

假设你知道或可以绑定然后中子通量估算碳14的中子俘获截面c13 - 1.4 mb(图16 ed)核素的半衰期碳14 - 5715年,假设稳态。