碳-14法

碳-14的衰變是隻有頂室的砂漏的最好的例子。在高空大氣中，來自宇宙線的中子轟擊碳-14原子，不斷地以一定的速率產生着碳-14。這個反應是接着碳-14就發生放射性衰變，其半衰期為5692年

n：中子；p：質子

碳-14發射一個電子，並又變為氮。

e：電子；

：

粒子

據人們推測，在第一顆原子彈爆炸前至少50000年中，碳-14在大氣中曾以一定的速率產生着。換句話説，碳-14的循環像一個向頂室補充砂子的速度正好等於由腰部的漏孔流出砂子的速度的砂漏一樣。產生的速度等於衰變的速率這一類過程叫永久平衡。

新產生的碳-14很快與空氣中的二氧化碳均勻混合在一起，被所有活着的植物所吸收，進而通過各種途徑進入所有活着的動物體內。實際上在活着的生物體的所用碳中，碳-14的比例都是相同的。如果任何這種碳離開循環，例如樹枝被拆下來，活着海貝在海洋中死掉，則就沒有新的碳-14加到這一特定體系中來了。但原有的碳-14卻不斷衰變。

根據永久平衡原理，假設我們知道當初存在與生物中的碳-14有多少，則我們可以計算出任何類似的古代生物死亡的時間。這就是碳-14測定年齡的基本原理。 ^[2] 

應用碳14測定年代的方法，最早是由美國芝加哥大學原子核研究所的放射性化學家W.F.貝利於1946年發明。用它來測定古物的絕對年代，首先就已知年代的標本加以試驗，以便檢查這種方法所的差誤。到1949年以後，人們開始研究了石器時代的樣品和一些其他不知年代的委員會。此後，碳14法逐步得到了發展。在我國考古界中，此法與為是用的最多的方法之一。中國科學院考古研究所、貴陽地球化學研究所、北京大學歷史系考古專業以及文物保護科學技術研究所等單位先後建立了碳14年代測定實驗室，並陸續有測定結果的報告發表。 ^[3]