新聞背景：考古學中的碳14斷代 - BBC

氮原子核由7個中子和7個質子組成。

在來自宇宙射線中的中子打掉這個原子核中的一個質子並取而代之之後，這個原子核的構成變為8個中子和6個質子，形成了碳14 ... 瀏覽協助直接前往內部導航瀏覽協助BBCiDBBCiD設定退出BBCnavigationNewsSportWeatheriPlayerTVRadioMore檢索詞: BBCChinese 简体版 繁體版 此網頁已經存檔，不再更新。

查閱更多有關網頁存檔的資料（英文） 新聞背景：考古學中的碳14斷代 劉躍生 BBC中文網記者 更新時間 2013年2月5日,格林尼治標準時間09:20 Facebook Twitter Google+ 人人 開心網 新浪微博 qq書簽 聯合報書簽 myshare書簽 百度搜藏 豆瓣 打印文稿 理查三世遺骨所在的停車場過去曾經有過一座教堂 英國萊斯特大學考古學家星期一（2月4日）宣佈，他們已經證實在萊斯特市中心一個停車場發掘出的一具骨骸就是英國前國王理查三世的屍骨。

根據歷史記載，理查三世在公元1485年的伯斯沃斯戰役中陣亡。

隨後，英國進入了由亨利七世開創的都鐸王朝。

萊斯特大學的考古學家說，從屍骨提取出的DNA樣本同理查三世後人的DNA樣本相互吻合，對屍骨所做的碳14年代檢測確定死者死亡時間在1455至1540年之間。

有關碳14年代斷定方法的準確性雖然一直存在爭議，但目前仍然是世界考古學界普遍接受的方法。

這一方法由美國科學家利比在1949年提出，他為此而獲得了1960年度諾貝爾化學獎。

碳14 從化學元素週期表上可以看到，碳元素排在第6位，原子量為12。

也就是說，自然界絕大多數碳原子是以原子量為12的穩定的碳12形式存在的。

但是，在我們生活的地球上還存在著不穩定碳14。

我們從中學的化學課程上學到，碳12由原子核和核外的6個電子組成，而原子核又由6個中子和6個質子組成。

碳14是碳12的同位素，原子核外同樣是6個電子，但原子核由6個質子和8個中子組成。

但是，碳14是不穩定的，會在一定的時候蛻變為化學元素氮。

對於一個單個的碳14原子來說，它在什麼時候蛻變是無法確定的。

這就像我們拋出一枚硬幣一樣，無法預測它的正面還是反面向上。

但是，如果我們把硬幣拋出足夠多的次數，例如數萬或數十萬次，就會幾乎準確地知道正面和反面向上的次數差不多是一半一半。

半衰期 同樣，如果我們有足夠多的碳14原子，就可以幾乎準確地知道在多長時間內有多少原子發生蛻變。

科學家為此引入了「半衰期」的概念。

也就是說，在半衰期這個時間內，會有一半的原子發生蛻變。

經過科學家測定，碳14的半衰期為5730年。

在一個沒有新的碳14產生的體系中，5730年之後碳14原子的數量將減少一半；再過5730年會再減少一半，僅剩初始數量的四分之一。

再過5730年，也就是初始時間過後的17190年，碳14原子的數量僅為初始數量的八分之一。

根據上述觀察可以發現，如果在我們生存的環境中沒有碳14產生的源泉，我們是不會看到這種物質的，因為這樣的不穩定物質會在100萬年內難尋蹤跡。

但科學家發現，地球大氣層中的碳14的生成和蛻變處在一個基本平衡的狀態，碳14和碳12的比例大約穩定在1比1萬億。

宇宙輻射 產生碳14的原因是宇宙輻射。

具體地說，氮氣是地球大氣層中的主要物質，而宇宙射線中的中子流同大氣層中氮原子的相互作用產生了碳14。

氮原子核由7個中子和7個質子組成。

在來自宇宙射線中的中子打掉這個原子核中的一個質子並取而代之之後，這個原子核的構成變為8個中子和6個質子，形成了碳14的原子核。

其外層電子是由原子核的質子數決定的，這也就形成了新的碳14原子。

碳14和穩定的碳12混雜在一起，以二氧化碳的形式進入植物體內，再進入動物體內。

可以說，所有的地球生物，包括人類和各種植物，其體內都存在著碳14。

更重要的是，體內碳14和碳12的比例是基本確定的。

生命體 但是，當一個生物失去生命之後，它同外界的相互作用過程將終止，將不再從外界吸收碳元素，其身體內部的碳12含量將不再增減，而碳14將只因其蛻變而減少。

因此，科學家從碳14相對於碳12比例的變化可以斷定這個生物死亡的時間。

有兩個結論非常重要：首先，碳14年代斷定只適用於過去有生命的東西，所判定的是它失去生命的年代。

其次，這一方法無法為過於久遠的東西斷代。

就像上面說的，100萬年前死亡的生物體內已無法探測碳14的蹤跡。

一般說來，大多數實驗室都不會提供超出6萬年的判斷結果，而普遍認為比較準確的判斷應該局限在數千年之內。

當然，對於一個已完全找不到碳14蹤跡的測定目標來說，科學家至少可以確定它不會是年代很近的考古遺物。

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