Question

放射性同位素14C进行考古断代的原理是什么

Answer 1

在同一时期内，由于存在物质的交换，地球上的物体内14C这种核素的含量和大气的中14C的含量是动态平衡的。生物死后，不再进行新陈代谢，截断了与外界的物质交换，那么14C的含量就会随着它的半衰期指数衰变而逐渐减少了。半衰期是知道的，所以我们只要测量到现在的14C含量，可以求出它衰减了多少，从而推断出生物体有多久没有跟大气和环境进行物质交换。

Answer 2

放射性是所有物质都有的，只是程度不同而已。那些半衰期和人类历史跨度较为相近的，比如半衰期大约为5715年的C-14同位素，就成为了很理想的考古断代的元素。
对于C-14，每过大约5715年就有一半于其原质量的C14衰变为更加稳定的元素。在活着的时候，动植物在体内的c-14衰变的同时也会从大气中或食物中摄入新的c-14，但是死后这种交换就停止了，体内的c-14得不到补充，只能一直衰变直到耗尽为止。将出土样本中c-14所占比例于估算的大气中的c-14比例进行比较就能大概算出样本中的c-14已经进行了多少年的放射性衰变，也就是样本已经入土了多少年。

Answer 3

宇宙射线同地球大气发生作用产生了中子，当热中子击中14N发生核反应并与氧作用便产生了地球上的14C。在大气环境中新生14C很快与氧结合成含14C的14CO2，并与原来大气中CO2混合，参加自然界碳的交换循环，所有生物都含有14C，且14C又不断地衰变成14N。由于循环作用，所有的有机体都会通过新陈代谢使其体内的14C浓度与大气中14C的浓度保持动态平衡。
一旦生物体死亡，其放射性碳物质与周围环境中的交换就会停止，且其中的14C含量就按照放射性衰变规律逐渐减少，经过5730年减少为原来的一半；衰变过程中放射出β粒子（14C→14N+β）。因此，可以计算出生物与大气停止交换的年代。