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用C-14含量监测太阳活动历史
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今天值夜班。值中班的是来自名古屋大学的增田公明准教授。交接班的时候和他闲聊，了解到可以用C-14含量监测太阳活动历史。原理其实很简单。太阳活动强的年份，其磁场强度大，宇宙线集中进入到太阳附近的区域，到达地球的宇宙线减少。C-14是由宇宙线轰击外层大气，主要通过反应N-14(n,p)C-14生成的。
宇宙线减少，其产量也减小。大气中的二氧化碳通过光合作用被树木吸收，C-14被保留在年轮中。通过测量百年老树年轮中C-14的含量，太阳活动历史也被间接测量了。
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C-14的含量非常小，大约每一兆碳原子中有一个C-14。年轮中C-14含量的波动也很小，大约在千分之二左右。这样细微的总量和波动需要通过加速器质谱仪来测量。不到一克的样本燃烧后，其中的C-14变成二氧化碳气体后被输入到仪器中离子化，再通过加速器加速，然后用质谱仪和C-12，C-13分离开来测量。名古屋大学的加速器质谱仪能达到这样的精度。这也是为什么XMASS找增田公明测量我们探测器组分中C-14的含量。C-14通过beta衰变又变回N-14。其半衰期为5730年。释放的电子能量最高为156keV。如果大量存在的话，会成为我们实验的本底之一。
C-14最有名的应用可能要数C-14测年。C-14测年的一个前提就是C-14的产量不随时间变化。通过前面的描述可知，这个假设只是一个近似。
1955年后，世界各国地面核试验释放了大量C-14到空气中。其含量在1965年前后到达峰值，是自然含量的2倍左右。其后逐年衰减。在这之后，利用C-14含量监测太阳活动就不可能了。不过wikipedia上提到了另外一个有意思的应用，通过测量牙齿和眼球里C-14的含量，一个人的出生年份可以被推算出来——1955年后的警察叔叔们有福了。
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