“古人吃过的饭曾经是什么样的?”

同位素检测给我们提供了重要的信息，在农业、生态和化学等领域，同位素有着非常重要的意义，可以说通过这些同位素我们可以实现许多未知的探索。

然而其中一种最“稀有”的同位素—碳14，最近中国就实现了国产，这在同位素领域又是一次技术突破。

毕竟由于碳14被“垄断”太久，让其价格一直居高不下，然而现在中国有了这一项技术，获取碳14将变得轻而易举，也许要不了多久碳14的价格就会“跳水”，国内也会有更多的研发加入。

碳14是什么?

碳主要有三种同位素，按照其“稀有性”来划分，分别为C12，C13和C14，其中C14同位素是最稀有的，在自然界它占有总量非常低，而又极其不稳定的一种同位素。

而它是如何形成的呢?

科学家们给出了一个答案:伽马射线。

这种来自太空的射线尤其强大，通过其能量就可以将原子都轰的粉碎。

那么这其中的成分又是什么呢?

科学界认为是氮14，这种具有“放射性”的氮元素实际上非常不稳定，所以会释放出大量的能量，并且还有一部分会通过其他方式来消耗，这些“烟消云散”的能量就变成了伽马射线，与之碰撞的原子核则会变成其他的基本粒子，并且会结合在一起。

因此科学家推测出了这个过程，并且认为这些基本粒子中的中子结合在一起，就形成了重氮、重氢和氦等元素。

而这些元素占据了宇宙中大量的成分，并且聚集在一起会成为星体，所以宇宙也因此形成，然而当我们回过头来看这个过程中的变化，那些消失的能量也可以重新被利用。

于是现在科研领域不仅仅局限于过去，科学家们开始研究这些重元素在当时还处于非常混乱时期下形成的其他物质。

而这些物质则是自然界中非常稀少又极其不稳定的一种同位素，这就是碳14。

普通碳和放射性碳的区别。

如果没有核爆炸的加入，碳14在自然界中的含量不会处于“非常稀有”的状态，它与在自然界中众所周知的其他同位素一样，存活在地球上的每一处，无论是土壤、动植物还是空气中。

普通人可能说:既然这些同位素不是特别多，那没办法指望它们帮助我们做测定科学试验啊!

但事实上并非如此，普通碳都是比较稳定的普通元素，它们不会跟随时间改变，所以我们不需要担心它们会随着时间消失。

只有那些极其不稳定又分布较少的元素才对时间敏感，它们会随着时间变化逐渐“消失”，但是普通碳却不会，所以科学家们总结出的公式便是:这些不稳定元素衰变到剩下的数量，就代表时间过去了多久。

但是科学发展至今，由于冷战期间各国竞相制造和试验核武器，预想中的量发生了翻天覆地的变化。

因为有了上千次核武器爆炸，这些伽马射线和其他排放出来的中子都使环境中的氮14原子核发生了剧烈变化，也就是上千次轰炸加起来的中子和伽马射线将促使更多氮原子核吸收更多中子，这种神奇的变化几乎使地球上的氮原子全都产生了质量更重的那些同位素!

这种变化是显而易见的，科学家们只要按照旧公式重新测定一遍古代古物中的碳14含量就会发现，它们多出了十倍不止。

上世纪50年代，科学家们因此意识到一个重要问题，即古代碳14含量被修改了，现在回测就可能产生误差。

于是制造碳14的方法开始受到更多关注，其中想到了利用雷电等自然现象来制造更多碳14。

直到20世纪80年代，瑞士建造了第一座碳14工厂，它使用重水堆简单又精确地制造大量碳14供研究使用，而中国则是在两年后建成自己的第一座重水堆工厂。

碳14与现代医学。

碳4不仅仅是那些自古以来就存在于古文物上的东西，它还可以用于现代医学研究和临床诊断。

在这些领域，它不仅能够帮助检测食物样品中是否存在污染，还能够用于检测食品中是否存在致命细菌，并帮助诊断癌症或其他疾病。

例如，因胃病引起胃出血而导致胃部溃疡发炎，造成胃酸不断上升的情况称为幽门螺杆菌感染。

这是一种消化道产生的一种非常危险的病菌，未经治疗很有可能会演变为胃癌，所以必须及早发现并治疗。

由于国内许多医院仍在逐步完善设备，因此幽门螺杆菌快速诊断仍然是国内许多医院最难完成的一项工作。

传统上，人们会使用比勒曼法来诊断幽门螺杆菌感染，全名是尿素组织酶法。

医生会给病人一片尿素药片来服用，然后等待2小时，再给病人喝水并收集尿液进行化验。

因为当胃中出现幽门螺杆菌感染时，尿素会被转化为尿胺，而这就会带来一些变化，使尿液呈现碱性，而医生需要收集这些数据来确定病人是否真的感染了幽门螺杆菌。

然而这个方法实在太繁琐了，所以瑞士研究团队决定尝试新的方法，他们知道人体内含有大量C12和C13，如果能够通过呼气判断它们之间的比例变化，就能判断出另一种神奇而完美的方法。

这是一种简单而直接的方法，病人只需呼气并将两种同位素从呼出的气体中提取出来即可，但不可思议的是，这种方法被证实行之有效。

尽管现在这项技术还处于研究阶段，但它将大大改进医生诊断胃病的方法，并使测试速度更快、准确性更高。

然而更令人惊讶的是，这只是C14检测方法中的一项!

虽然C14也被应用于许多其他领域，但中国一直没有能力自己生产碳，以至于只能依靠国外市场才能进行相关研究和开发，这无疑就像给堵住血管的人输血一样，痛苦又艰难。

但是现在中国已经成功地在重水堆中实现了碳生产，这标志着中国在核科学方面又向前迈出了重要一步!

以前我们缺少动力，现在我们的态度更加积极，因为没有任何东西可以阻止我们的进步!