碳是構(gòu)建生物的基本元素。自然界中含有少量的放射性碳14-原子,碳-14是宇宙射線撞擊空氣中的氮-14原子所產(chǎn)生的,半衰期為5730年加或減40年,衰變后又成為氮原子。
宇宙射線在大氣層中會(huì)不斷制造出放射性碳-14原子,而自然界中的植物會(huì)吸收大氣層中的碳,包括放射性碳-14原子,而已知的碳-14和更常見的碳-12之間有基本固定的比例存在于植物中。
食草動(dòng)物吃了自然界中的植物,碳-14被吃進(jìn)食草動(dòng)物體內(nèi)了,食肉動(dòng)物吃食草動(dòng)物,又將碳-14吃進(jìn)食肉動(dòng)物體內(nèi)了。沿著食物鏈,所有動(dòng)物體內(nèi)都含有固定比例的放射性碳-14原子。生物死亡后,就不再從外界吸收碳元素,體內(nèi)已有的放射性碳-14原子開始進(jìn)行衰變,半衰期為5730年左右,超過這個(gè)時(shí)間就全部變成氮-14了,沒超過的情況下,按照碳-14與碳-12的比例計(jì)算生物遺骸的死亡年限。
運(yùn)用碳-14計(jì)算生物遺骸的存在年代是有局限性的,僅限于生物體內(nèi)的碳-14沒有完全衰變成氮-14的情況下。