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碳14測年法是核技術在考古斷代領域的一項重要應用。
由來。1940年代,碳14測年法由時任美國芝加哥大學教授威拉得·利比發明,因此教授獲得1960年諾貝爾化學獎。該方法透過測定樣品中的天然放射性同位素碳14的衰變程度,來推定樣品所形成的大概年代。這一原理通常用來測定古生物遺骸或古生物製品所處的年代。
碳14。自然界有3種碳同位素:碳12、碳13與碳14。其中碳12,碳13是穩定同位素,碳14是放射性同位素。
一個碳14原子核包含6個質子與8箇中子。碳14核會發生β-衰變,放出一個β-粒子和一個反中微子,變成一個氮14核。碳14的半衰期是5730±40年。
碳14是由宇宙射線穿過大氣層時與大氣中的氮元素髮生反應產生的,並被氧化形成帶有碳14的二氧化碳擴散到整個大氣層中。透過大氣與水體的二氧化碳交換,植物光合作用和動物對植物中碳的吸收等過程,使自然界開放的系統中普遍存在碳14,並達到近似平衡。
計算方法碳14與氧氣反應生成的二氧化碳被生物圈接收,活體生物體內的碳14與碳12濃度比例是一定的。(經測定,碳14同位素丰度為一個值1.2×10^(-12)。
當生物體死亡後,立即停止與生物圈的碳交換,其碳14含量開始減少,減少的速度由放射性衰變決定。
因此在生物體化石標本中取樣測量碳14的丰度,與1.2×10^(-12)比較,即可計算出生物生活的年代。
注意放射性碳定年結果表明的是生物體死亡的時間,而不是源自該生物體的材料的使用時間。
碳14測年,又稱碳—14年代測定法或放射性碳定年法(Radiocarbon Dating),就是根據碳—14衰變的程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法。這一原理通常用來測定古生物化石的年代。
碳14測年法由美國芝加哥大學教授、加州大學伯克利分校博士威拉得·利比(Willard Frank Libby)發明 ,威拉得·利比因此獲得1960年諾貝爾化學獎 。