基本介紹
- 中文名：碳—14年代測定法
- 類型： 測量方法
- 相關：化學
- 作用：測定古生物化石的年代
介紹,計算公式,CRA公約,
介紹
在活著的有機物體內，有一部分碳元素為穩定同位素碳—12，還有一小部分是放射性同位素碳—14。生物活著時通過呼吸來補充碳—14，而當某種植物或動物死亡後，其體內的碳—14就開始衰變，但穩定同位素碳—12的含量不會變。
在已知碳—14衰變速度的前提下，可以通過測量樣品中的碳—14衰變的程度來計算出樣品的年代。碳—14的半衰期為5730年，因此，可以用來測定距今6萬年左右的化石。而對於年代更為久遠的化石則無能為力。
進行C14測定的先決條件，需要自然界保持恆定水平的放射性碳元素。使 C14的產生和衰變處於平衡狀態的源泉，就在大氣高空層，在那裡，宇宙射線中子和大氣氮核作用生成C14。發現這一自然現象並用實驗加以證實的是C14法創始人利比(W.F.Libby)，他在實驗中解決了低能量低本底測量上的技術問題後，測出了自然C14並建立了C14測定年代的方法。
計算公式
t=[ In{Nf/N0}/{-0.693} ]xt1/2
其中In指的是自然對數，Nf/N0是樣品中的碳14與活體組織中相比的百分數，而t1/2是碳14的半衰期5730年。
比如，如果化石中的碳14活體樣本相比是10%，那么化石年代為；
t=[ In{0.1}/{-0.693} ]x5730年
=[ {-2.303}/{-0.693} ]x5730年
=[ 3.323 ]x5730年
=19040.79年
CRA公約
放射性碳測定值被稱為常規放射性碳年齡（CRA）,其測量遵循CRA公約，其中
CRA公約包括
（一）採用Libby半衰期；
（二）採用Oxalic AcidI 或II 或任何適當的二級標準作為近現代放射性碳標準；
（三）將樣品同位素分餾校正為每千-25.0的正常值或基值（相對於南卡羅來納州Peedee白堊紀箭石地層中的碳酸鹽岩標準VPDB中的碳12/碳 13的比例）；
（四）零BP（迄今）規定為公元1950年；
（五）全球放射性碳含量不變的假設。
碳14測年結果校正
放射性碳年齡校正是將常規放射性碳年齡（BP年齡，經過δ13C同位素分餾校正）校正為公曆年齡。兩者之間的短期差異是由宇宙射線波動和近代來大規模燃燒化石燃料和核武器試驗造成的。長期差異的原因可能是地磁變化。
常用的矯正方法有INTCAL資料庫校正、高機率密度範圍法、截距法等。
