碳14
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碳-14是碳元素的一種具放射性的同位素，它是通過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生。碳-14原子核由6個質子和8個中子組成。其半衰期約為5,730±40年，衰變方式為β衰變，碳-14原子轉變為氮-14原子。
目錄
簡介
1940年，美國科學家馬丁·卡門(Martin Kamen)與同事山姆·魯賓(Sam Ruben)在美國勞倫斯伯克利國家實驗室發現碳-14。 而後時任芝加哥大學教授威拉得·利比(Willard Libby)應用碳-14發明了碳-14年代測定法並獲得1960年諾貝爾化學獎。 該測定法利用有機材料中含有碳-14這一特性，根據它可以確定考古學、地質學和水文地質學樣本的大致年代，其最大測算不超過6萬年(而且沒有參照的情況下誤差較大)。碳-14是 自然界中碳元素有三種同位素，即穩定同位素C、C和放射性同位素C。 C的半衰期為5730年，C的應用主要有兩個方面:一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測定年代法 的一種，其他常用的還有鉀-氬法測定，鉀-氬法測定，熱釋光測定等;二是以C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在，有大約1%的碳以碳-13的形式存在，只有兆分之一(0.0000000001%)是碳-14，存在於大氣中，由大氣中氮與宇宙射線作用生成，其豐度基本保持不變，是生物圈中碳-14的來源。
評價
由於其半衰期達5,730年，且碳是有機物的元素之一，我們可以根據死亡生物體的體內殘餘碳-14成分來推斷它的存在年齡。生物在生存的時候，由於需要呼吸，其體內的碳14含量大致不變，生物死去後會停止呼吸，此時體內的碳-14開始減少。由於碳元素在自然界的各個同位素的比例一直都很穩定，人們可透過測量一件古物的碳14含量，來估計它的大概年齡。這種方法稱之為放射性碳定年法。這個方法估計的大氣碳-14含量通過植物年輪(最多可推算到大約10000年前)或者洞穴堆積物(例如鐘乳石，最多可推算到大約45000年前)來推算。根據這個推算(更確切的說)對比年輪和洞穴堆積物就可以建立起碳-14的年代變化模型，從而獲得其它樣本的年齡。不過，碳-14測年法最大測算時間不超過6萬年，而且所測得的年代有頗大的誤差。而且它的假定，即大氣中的碳-14濃度不會隨時間而改變，也與事實有落差。此外，碳-14測定法亦有可能受到諸如火山爆發等自然因素影響，因為在火山噴發時將地下大量氣體和物質帶到大氣中，從而影響碳-14在某區域大氣中的含量。所以，若沒有其他年代測定方法(如:利用樹木的年輪)來檢訂，單單依賴碳-14的測年數據並不完全可靠。隨着現代工業的高速發展和大量化石燃料的應用，古代深藏地下的碳-14被排放到大氣中並進入生物循環，放射性碳定年法的結果因此也十分容易受到干擾。[1]