主题：【原创】碳十四测年法须知 -- 黄金狮子

碳―14是由宇宙中的中子穿过高层大气层时撞击氮14产生的。 氮14的原子里有7个质子、7个中子，被撞击后少了一个质子却增加一个中子，变成具有6个质子和8个中子的碳14（碳12只有6个质子、6个中子，所以性质稳定，不会衰变）。而碳C14不稳定，会放射β粒子后蜕变为N14，半衰期为5730±40年.

反应1

14N ＋ n -- 14C ＋ p

反应2

14C -- 14N ＋β

碳―14和碳―12都能氧化为二氧化碳，扩散于大气之中，而二氧化碳是植物光合作用所必需，动物又吃植物，所以碳存在于整个生物界。生物体中的碳―14一方面由于放射性衰变而減少，但又立即不断从大气中吸取新的碳14。因此能始终保持平衡。当生物死亡时，立即停止与大气的碳交換，该生物体的碳―14就因衰变而规律的減少。

通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定，就可以准确算出生物体死亡（即生存）的年代。例如某一生物体出土化石，经测定含碳量为M克（或碳-12的质量），按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出，生物体活着时，体内碳-14的质量应为 m克。但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一，根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了，即已死亡了一万七千二百九十年了。

衰减法C14测定年代方法在技术上不同于一般放射性同位素测量，它的特点是放射性强度弱，能量低，自然碳中C14含量仅为1.2×10E-10 %,每克碳的放射性强度仅即每分钟约有10 多个原子衰变,标本的年代越久远,放射性还会迅速降低,如二万年以上的标本,其计数率就会降到每分钟一次以下.针对这种情况,必须专门设计低本底低能量β射线的高效率探测器,把标本中的碳制备成探测器的组成部分,并在特制的屏蔽室中进行测量.如气体法将标本碳全部转成计数管中的计数气体,液体法则全部转成闪烁液的溶剂,这些基本要求就决定了C14年代测定必须要有一个完备的实验室,包括设有化学处理,标本制备的系统,完善的屏蔽设备,特制的探测器和能长时间工作而又稳定的电子测量系统,并且经过精心的操作才能保证数据准确可靠，需要足够长的时间才能得到足够的数据以保证测量精度。

加速器质谱考古直接测量12C和 14C 应用的原理是将样品制成离子源加速，在电磁场中偏转，不同质量的离子偏转不同。 这样测量的精度高，需要的时间短。

误差来源：

1． 假设14C的产率是恒定的，事实上是有丰歉起伏，这个误差可以通过树木年轮修正。

2． 自然界中中子增多，如核爆等。如在1963年， 在大气中的14C含量是平常年份的2倍，那真是一个疯狂的年代呀。

3． C12的增加，由于工业化程度的增加，化石燃料的应用会增加12C的比例，这也可以通过树木年轮及已知年代的新出土文物的比例加以修正。