放射性碳定年法 放射性碳定年法亦作放射性碳测年 C测年方法放射性 C定年法等是一种利用碳的同位素 C的放射性来对含有有機物質的物品进行年代测定英语Chronological dating的方法 威拉得利比于年代在美国芝加哥大学发现了放射性碳定年法并因此在年获得诺贝尔化学奖这种方法基于大气中的氮与宇宙線反应不断在大气中产生放射性碳 C这些 C与大气中的氧结合形成具有放射性的二氧化碳又通过植物的光合作用进入生物圈然后再被动物进食摄入体内故此所有的生物终其一生都不断地与大自然交换着 C直至死亡这个交换在死后会停止 C的含量就会透过放射衰变逐步减少通过测量死去动植物样本的 C含量例如一块木头或者一段骨头就可以推算出动植物死亡的时间样本越古老可检测到的 C含量就越少因为 C的半衰期一个样本的一半衰变的时间周期大约是年所以这种方法可以可靠地测量所得到的最古老的样本大约是五万年左右不过特殊的制备方法有时可以准确分析更古老的样本 年代以来科学家一直在研究过去的五万年里大气中的 C比例研究结果的数据形成了一条校准曲线可以通过样本中放射性碳的测量值来估计样本的绝对年代不过不同类型的生物中 C的含量不同即同位素分馏加之环境因素亦会影响生物圈中 C的含量即碳库效应因此计算时必须要进行额外的校准化石燃料如煤和石油的燃烧和年代在近地的核试验使事情变得更复杂因为生物体变成化石燃料所需要的时间远远比其 C含量降低到可检测值以下所需的时间要长因此化石燃料几乎没有 C结果就是自世纪末期开始大气中的 C比例大幅下降反过来核试验大大提高了大气中 C的含量在年代中期达到了最大值是核试验之前含量的两倍 放射性碳的测量最早使用β粒子计数器计算样本中 C原子衰变时放射出的β粒子而现在人们一般使用加速器质谱法这个方法能统计样本中全部的 C原子数量而不是只统计少量在测量时发生衰变的 C所以这种方法可以应用在更小的样本上如植物种子结果出的也更快放射性碳定年法的发展对考古学有着深远的影响相较之前的方法除了可以更准确地给考古遗址断代还可以比较距离很远的地方的两个事件的发生时间考古学史上常称之为放射性碳革命地质学上放射性碳定年法可以确定史前时代大事件的年份如末次冰期的结束时间