「碳十四測年法」的原理是什麼？／黃國恩

當人們看見一件很古老的東西，最常見的疑問是「這是幾年前的東西」？考古學家和你一樣，也很想知道古物到底有多古老。隨著科技的日新月異，考證年代的技術越來越多，也越來越精確，但是在諸多的方法之中，以「碳十四測年法」最為普遍。

它的原理是運用生物體死亡之後，體內碳十四遞減的速率來推估年代。自然界中存在三種碳的同位素，分別為碳十二、碳十三及碳十四，其中以碳十二所佔的比例最高（98.9%），而碳十四的比例則極少（10^-10%），此外，碳十四具有放射性，會逐漸蛻變成非放射性的氮十四，蛻變的速率為約每5730年減少一半，我們稱這種遞減的速度為「半衰期」，而考古學家就是根據碳十四的「半衰期」計算年代。

碳十四與氧結合成二氧化碳，散布在大氣之中，生物體藉由呼吸或光合作用，隨時補充蛻變掉的碳十四，且與大氣中的碳十四維持恆定。但是一旦生物體死亡，體內的碳十四無法補充，每隔5730年就會減少一半，所以只要我們能測出死亡的生物體內（例如骨頭、木炭、貝殼、穀物）殘存的碳十四濃度，就可以推算出生物體於何時停止補充碳十四，也就是生物體已死亡多久的時間。不過，碳十四測年法有其限制，一般來說，當所測定的標本年代超過五萬年，這個方法就不大適用了。

其實，碳十四測年法所測得的年代未必精準，還須藉由「樹輪校正法」來修正。碳十四測年法是假定地球上碳十四的濃度永遠恆定，但是事實上碳十四的濃度依時代而不同，因此以已知年代的樹木年輪標本做碳十四的年代測定，再比較兩種年代數據的距離，畫出校對曲線，如此可以將碳十四所得的年代換算成真實的年代。

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