Cacbon-14

Những nguồn cacbon-14 khác

Cacbon-14 cũng được sinh ra từ những phản ứng hạt nhân khác có sự tham gia của neutron, bao gồm ¹³C(n,gamma)¹⁴C và ¹⁷O(n,alpha)¹⁴C với neutron nhiệt, và ¹⁵N(n,d)¹⁴C và ¹⁶O(n,³He)¹⁴C với neutron nhanh.
Những lần phóng thích vật chất vành nhật hoa từ Mặt Trời cũng là một trong các nguyên nhân sản sinh ra cacbon-14. Gió Mặt Trời chứa những luồng hạt proton năng lượng cao va chạm vào khí quyển đã làm tăng lượng cacbon phóng xạ mà các nhà địa chất đã ghi nhận có sự tăng nồng độ trong vòng cây ở thực vật trong năm 774-775 sau Công nguyên.

Hình thành trong các vụ thử hạt nhân

Các vụ thử nghiệm hạt nhân trong bầu khí quyển do một số quốc gia thực hiện từ 1955 đến 1980 (xem danh sách) đã làm tăng một lượng đáng kể cacbon-14 trong khí quyển và hệ quả là cả sinh quyển; sau khi các nước ngừng các vụ thử nghiệm trên không, mức độ của đồng vị phóng xạ này bắt đầu giảm.
Một hiệu ứng bê lề của sự thay đổi cacbon-14 trong khí quyển đó là nó cho phép một số tùy chọn cho việc xác định năm sinh của một cá nhân, cụ thể là đo lượng cacbon-14 trong men răng, hoặc lượng cacbon-14 tập trung trong thấu kính của mắt người đó.

Trong nhiên liệu hóa thạch

Hầu hết các hóa chất nhân tạo sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, như dầu mỏ hoặc than đá, mà trong những nhiên liệu này lượng cacbon-14 đã giảm từ lâu. Tuy vậy, những tầng trầm tích này thường chứa một lượng nhỏ cacbon-14 (với tỷ lệ biến thiên lớn, và có tỷ lệ lên tới 1% được tìm thấy trong cơ thể sống, một tỷ lệ sánh bằng với mẫu vật cách nay 40.000 năm). Với tỷ lệ lớn như vậy có thể trong nhiên liệu hóa thạch xuất hiện một số vi khuẩn. Những nguồn bức xạ gây ra phản ứng ¹⁴N(n,p) ¹⁴C, bao gồm sự phân rã trực tiếp của uranium (mặc dầu tỷ lệ đo được của ¹⁴C/U trong quặng chứa uranium cho thấy gần 1 nguyên tử uranium trên 2 nguyên tử cacbon để phù hợp với tỷ lệ đo được ¹⁴C/¹²C, đo theo bậc 10⁻¹⁵), hoặc những nguồn phụ khác có sản phẩm cacbon-14. Sự xuất hiện của cacbon-14 trong dấu hiệu đồng vị của mẫu chứa cacbon ám chỉ rằng nó có chứa những thành phần có nguồn gốc từ sinh học hoặc sự phân rã của vật liệu phóng xạ xung quanh mẫu vật. Trong quá trình khảo sát nhằm xây dựng đài quan sát neutrino Mặt Trời Borexino, dầu nguyên liệu có chứa ít thành phần ¹⁴C. Ở bộ phận Thí nghiệm đếm Borexino, đã đo được tỷ lệ ¹⁴C/¹²C là 1,94×10⁻¹⁸; và những nguyên nhân làm cho thay đổi tỷ lệ ¹⁴C trong các mỏ dầu, và tỷ lệ nhỏ ¹⁴C trong mỏ khí mêtan đã được thảo luận trong Bonvicini et al.

Trong cơ thể người

Do mọi nguồn thức ăn của con người đều xuất phát từ thực vật hay động vật, lượng cacbon trong cơ thể có chứa cacbon-14 sẽ bằng với mật độ của nó trong khí quyển. Tốc độ phân rã của Kali-40 và Cacbon-14 trong cơ thể một người lớn bình thường là đáng kể (khoảng hai, ba nghìn phân rã trên giây). Phân rã beta từ cacbon phóng xạ bên ngoài (từ môi trường) đóng góp xấp xỉ 0,01 mSv/năm (1 mrem/năm) vào liều tương đương bức xạ ion ảnh hưởng vào một người. Lượng tương đương này khá nhỏ so với liều lượng của Kali-40 (0,39 mSv/năm) và radon (biến đổi) mà một người phải chịu từ môi trường.
Cacbon-14 còn được dùng làm chất đánh dấu phóng xạ trong y học. Trong các thử nghiệm ban đầu về nồng độ Urê trong hơi thở, phục vụ cho chẩn đoán Helicobacter pylori, urê được đánh dấu với khoảng 37 kBq (1,0 µCi) cacbon-14 khi đưa vào bệnh nhân (hay là 37.000 phân rã trên giây). Nếu bị nhiễm H. pylori, enzyme xúc tác từ vi khuẩn thủy phân urê thành amoniac và cacbon điôxít đã được đánh dấu phóng xạ, và thiết bị đo phóng xạ sẽ phát hiện được qua hơi thở bệnh nhân. Kiểm nghiệm hơi thở urê 14-C đã được thay thế bằng kiểm nghiệm urê 13-C với ưu điểm không cần tới tính phóng xạ của chất đánh dấu.