18新利最新登入碳14测年法是如何起作用的

宇宙射线每天大量进入地球大气层。例如，每个人每小时都会受到大约50万束宇宙射线的照射。宇宙射线与大气中的原子相撞，产生高能中子形式的次级宇宙射线，这些高能中子与氮原子相撞，这并不罕见。当中子碰撞时，一个氮-14原子(7个质子，7个中子)变成一个碳-14原子(6个质子，8个中子)和一个氢原子(1个质子，0个中子)。碳-14是放射性的半衰期大约5700年。

有关宇宙射线和半衰18luck手机登录期以及放射性衰变过程的更多信息，请参见18新利最新登入核辐射的工作原理．

生物中的碳14

宇宙射线产生的碳14原子与氧气结合形成二氧化碳，植物自然吸收二氧化碳，并通过光合作用融入植物纤维中。动物和人类吃植物，也吸收碳14。在任何给定的时间里，空气中和所有生物中正常碳(碳12)与碳14的比例几乎是恒定的。也许一万亿碳原子中就有一个是碳14。碳14原子总是在衰变，但它们正以恒定的速度被新的碳14原子所取代。此时此刻，你的身体里有一定比例的碳-14原子，所有活着的植物和动物都有相同的比例。

生物一旦死亡，就会停止吸收新的碳。人死时碳-12和碳-14的比例和其他生物一样，但碳-14会衰变，不会被取代。碳14的半衰期为5700年，而碳12的数量在样品中保持不变。通过观察样本中碳-12和碳-14的比例，并将其与生物体中的比例进行比较，就有可能相当精确地确定一个曾经有生命的生物的年龄。

通过碳14年代测定法计算样品年龄的公式如下:18新利最新登入

t = [ln (Nf/No) / (-0.693)] x t1/2

t = [ln (N_f/ N_o) / (-0.693)] x t_1／2

ln是自然对数N_f/ N_o样本中碳-14的百分比与活组织中碳-14的百分比相比，t_1／2是碳14的半衰期(5700年)。

所以，如果你有一块化石，与活样本相比，它含有10%的碳14，那么这块化石将是:

T = [ln (0.10) / (-0.693)] x 5,700年

T = [(-2.303) / (-0.693)] x 5,700年

T = [3.323] x 5,700年

T = 18940岁

因为碳-14的半衰期是5700年，所以它只能用于测定距今约6万年的物体的年代。18新利最新登入然而，碳14测年的原理也适用于其他同位素。钾-40是另一种天然存在于人体内的放射性元素，其半衰期为13亿年。其他用于放射性年代测定的放射性同位素包括铀-235(半衰期为7.04亿年)、铀-238(半衰期为45亿年)、钍-232(半衰期为140亿年)和铷-87(半衰期为490亿年)。

使用各种放射性同位素可以高精度地测定生物和地质样品的年代。18新利最新登入然而，放射性同位素定年法在未来可能不会那么有效。任何在20世纪40年代之后消亡的东西核弹在美国，核反应堆和露天核试验开始改变事情，将更难精确确定日期。

最初发表于2000年10月3日