碳同位素测年法

自然界存在三种碳的同位素：12C（98.9%）,13C(1.19%), 14C(10-10%)，前两者比较稳定，而14C属低能量的放射性元素。14C的产生和衰变处于平衡状态，其半衰期为5730±40年（现在仍使用5568±30年）。宇宙射线同地球大气发生作用产生了中子，当热中子击中14N发生核反应并与氧作用便产生了地球上的14C。在大气环境中新生14C很快与氧结合成14CO2，并与原来大气中CO2混合，参加自然界碳的交换循环。植物通过光合作用吸收大气中的CO2，动物又吃植物，因而所有生物都含有14C。生物死后，尸体分解将14C带进土壤或大气中，大气又与海面接触，其中的CO2又与海水中溶解的碳酸盐和CO2进行交换。可见凡是和大气中进行过直接、间接交换的含碳物质都含14C。同时14C又以5730年的半衰期衰变减小；加上碳在自然界的循环交换中相当快，使得14C在世界各地的水平值基本一致。如果生物体一旦死亡，14C得不到补充，其中的14C含量就按放射性衰变规律减少，经过5730年减少为原来的一半。因此可以计算出生物与大气停止交换的年代t，即推算出生物死亡的年代。所以，一切死亡的生物体中的残存有机物以及未经风化的骨片、贝壳等都可用14C来测定年代。 本文详细介绍了14C测年法的产生、原理、条件、程序、应用等。