百年玉米粒的旅程让我们探索碳、水和土壤 实验室，样品被石墨化以进行放射性碳测年。
一颗小小的玉米粒能藏着什么秘密？可能来自海湾的贝壳是如何形成的 墨西哥，最终落入伊利诺伊州一个有 400 年历史的垃圾坑里？这些是放射性碳问题 约会可以解决。
17 世纪初，欧洲探险家接触奥奥奥塔之前 部落成员居住在现在的米德温国家高草村的一个村庄 伊利诺伊州威尔明顿的大草原。跳到今天。考古学家来自 圣母大学挖掘现场出土了玉米粒和贝壳， 他们将其送往碳、水和土壤实验室进行放射性碳测年，希望 了解有关占领土地的人们的流动性、贸易和土地使用的更多信息。
碳、水和土壤实验室位于美国农业部林务局 (USFS) 北部 密歇根州霍顿研究站是放射性碳的石墨化实验室 合作，足球比赛结果、USFS 和 W.M.加州大学凯克碳循环加速器质谱仪设施， 尔湾。
然而，协作组织不仅仅是一个运行样品的实验室。
“我们是一个外展组织。我们还负责向人们宣传 放射性碳的正确应用，因为它经常被误解或误用，” 凯特·赫克曼 (Kate Heckman) 说道，她是美国林业局生物研究科学家兼 放射性碳合作组织。
该合作组织的目标是提高研究人员进行放射性碳分析的机会， 并协助这些研究人员解释和发布结果。
放射性碳测年法如何运作？
放射性碳是碳的放射性同位素 (14C)，它是由宇宙射线与大气相互作用不断产生的 氮气。放射性碳与大气中的氧气结合产生放射性碳 二氧化碳，植物在光合作用过程中消耗。
科学家可以测量有机样品中的放射性碳含量以确定 样本的年龄并推断植物（或吃它的动物）死亡的时间。年龄较大的 样品中检测到的放射性碳越少，因为放射性碳会随着时间的推移而衰减。 放射性碳测年可用于距今约 50,000 年的样本。除此之外， 没有足够的可检测放射性碳。
“样本的放射性碳丰度会告诉您样本的年龄 - 这很有帮助 如果您碰巧是一名考古学家，对确定您出土的物品的年代感兴趣 赫克曼说。 “在地球系统科学中，使用放射性碳测年法 跟踪碳在生物圈中的循环方式，例如土壤中的碳周转 以及它从溪流进入湖泊和海洋的过程。”
然而，放射性碳在全球的分布并不均匀。城市中心，有 他们的二氧化碳污染量不断增加，被认为是“放射性碳” 死亡”，因为增加的碳在有机组织中产生了储存效应。 储库效应影响放射性碳特征，这意味着研究人员 根据他们的估计，可能需要数百或数千年的时间。
“您不只是将样本放入机器中，它会告诉您洛杉矶何时 盆地首先被占领，”赫克曼说。“样本必须在背景下进行分析 说明样本是如何创建的以及它来自哪里。”
放射性碳合作组织的目标是帮助人们了解背后的科学 放射性碳测年可以帮助人们通过避免不准确的测年来更好地进行科学研究。 因为一张图片（或者在本例中为视频）胜过一千个文字，在直播中 实验室参观视频，实验室技术人员带领观看者完成石墨化过程。
碳、水和土壤实验室参观
石墨化过程
但是在对样品进行测年之前，必须将其石墨化，从而将有机物转化为 通过一个涉及壮观表演的过程，将材料转化为固体碳 火与冰。
碳、水和土壤实验室经理 Paula Zermeño 估计她已经做好了准备 在她的职业生涯中收集了超过 100,000 个样本。
“我想我已经石墨化了几乎所有含碳物质的样本， 包括从眼球晶状体和维京脚趾到大气二氧化碳的一切 土壤有机质，”泽梅尼奥说。
通过去除任何现代碳来纯化样品的过程很简单： 首先，Zermeño 对样品进行酸洗和碱洗——在本例中是玉米粒 — 在将样品称重放入玻璃瓶中并添加氧化铜作为氧气之前 来源。她将小瓶带到火炬站，然后将其放置在真空中 线以去除样品瓶中的任何大气二氧化碳。然后她封印 用氢氧炬从小瓶上取下；极其明亮的白光 热炬需要特殊的安全护目镜，以避免人眼受到伤害。
分离出样品后，Zermeño 将玻璃瓶放入陶瓷管中， 她将其放入燃烧炉中。她将样品在 900 摄氏度下烘烤了 大约四个小时，在此期间样品燃烧成二氧化碳。
然后，Zermeño 将玻璃瓶放在真空线上，然后将其打开以释放 将二氧化碳输送至真空管线。真空管路配有各种冷 捕集器，用于进一步纯化二氧化碳并将其沿着真空管线移动。 首先，使用异丙醇和干冰的混合物来冻结水蒸气， 在样品燃烧过程中形成，将水与二氧化碳分离。
使用液氮——液氮一旦溢出，就会像一百个 火花——Zermeño 可以冻结二氧化碳来测量其质量（大约 1 mg）并将其捕获到含有铁催化剂的“反应器”中。氢气 然后将其添加到反应器中。当反应器受热时，二氧化碳 转化为固体石墨，沉淀在铁催化剂的表面。 然后将石墨和铁的混合物压入 AMS（加速器）的孔中 质谱仪）目标。然后将样品运走进行 AMS 分析。
这就是一粒在垃圾坑里躺了几百年的玉米粒的样子 转化为石墨形式的纯碳。通过分析石墨， 考古学家看到了过去。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
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