考古里的碳十四测年法是怎么回事
考古里的碳十四测年法是怎么回事
碳十四可以写为C-14，是自然界存在中碳的同位素之一，其原子核内有6个质子和8个中子。在自然界存在三种碳的同位素，分别是C-12，C-13和C-14。在碳的三种同位素中，只有C-14具有放射性，能自发的放射出β粒子蜕变为N-14。
C-14的半衰期为5730±40年，也就是每5730±40年，C-14的量会降为原有的一半。因此只要比较含碳物质中现存的C-14的数量与起始C-14的数量，我们就可以判定含碳物质的年代。
我们可以测量现在含碳物质中C-14的数量，但是我们如何测定现在含碳物质在古代的C-14数量呢?这要从C-14的产生开始e799bee5baa6e997aee7ad94e78988e69d8331333431363035说起。外来的宇宙射线与地球高空大气作用产生中子，中子和大气氮核发生核反应生成C-14。
又由于碳-14可以衰变成N-14，大气中的C-14处在生成和消耗的平衡之中。因此，当C-14的生成速度和消耗速度相等时，C-14占所有碳原子的比例是一定的。
碳十四具有和其它碳原子相同的化学性质，因此参加自然界碳的交换循环运动。由于生物体与大气经常发生交换，因此衰变掉的碳十四可经常获得补充，因此活的生物体中碳14的浓度和外界基本一致。一旦生物体死亡后，其体内的碳十四一直衰变，却得不到补充。
科学家就是利用这一规律，以现代碳十四的放射水平作为标准与测量标本中的碳十四相比较，由此推算出含碳物质碳十四死亡或停止交换的年代。
考古遗址中常见可供此法断代的物质包括木头、木炭、植物种子、贝壳、编织物、毛发、骨头、泥炭、含炭沉积物等等，但并不是所有的遗址都有适合测定的标本。
扩展资料
在美国电影《普罗米修斯》中，出现了在外星球用碳-14测外星生物的尸体年代。但是由于外星球的大气环境和地球完全不同，产生C-14的机制也不完全相同，因此C-14定年法很难用地球上的数据直接使用在外星球上面。
上述测量方法假定这种碳十四的含量几万年来都没有改变，根据树木年轮的研究，碳十四的浓度并不如预期的没有变化，学者因此依树木年轮的断代做出一个校正量表，由此校正碳十四的测定年代。
使用碳十四定年法也非完全没有误差。标本本身、采集过程、实验过程都有可能使测定结果发生误差，因此考古学者通常需要经过多次测定，才能确定遗址或遗物的年代。而且由于C-14衰变较快，这种定年法较适用于对数千年至七万五千年前左右的标本进行断代。
碳十四定年法建立之后，就成为史前考古学的重要工具，为考古学史划时代的标竿。我国文物考古工作者应用C-14断代法，取得了许多重大成就，其中有些成果甚至改变了旧的观点。
如河套人、峙峪人、资阳人和山顶洞人等，原来认为其活动年代为5万年或5万年以上，但应用C-14断代法证明其均在4万年以内，甚至山顶洞人可晚到1万多年，这一研究结果表明旧石器晚期文化变迁和进展速度比考古工作者原先想象的要快。
再如，在汉代冶铁遗址中曾发现有煤的使用，这一发现使一些考古工作者认为在汉代时就已把煤用于冶铁，但后来从铁器中C-14的鉴定结果推断，我国在宋代才开始把煤炭用于冶铁，尽管汉代冶铁遗址中发现有煤,但并末用于炼铁。
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