碳14问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 14:00:26
以碳14衰减判断历史文物,如衰减到一半是5千多年,可是没有总量怎么知道一半是多少呢?

生化学家在实验室研究生物年代,很信任碳14计算法。譬如他们找到一些含碳的东西,如木头、骨头等,就计算其中碳14与碳12的比例。正常的碳是碳12(C-12),放射性的碳是碳14(C-14)。在今天的环境中,碳14与碳12的比例大约是1:1,000,000,000,000。许多碳12才有一个碳14。
动物活时,要吃喝、呼吸,体内与环境的碳14与碳12比例应该是一样的。动物死后,体内的碳14因为是放射性的,所以遗骸中碳14愈来愈少。我们拾到一根骨头,可以测试其中有多少碳14;例如若有十个,便再看今天外面的环境有多少碳14,如有20个,则推论是这个动物已死去5千多年。因为由二十变十,少了一半,而碳14之半衰期(half-life)是五千多年。
你看这结论有问题吗?有的,因为动物死时,环境中的碳14不一定等于今天环境中的碳14。
那么,当时环境中的碳14有多少呢?没有人知道。
用碳14计算年龄的方法,是从1955年开始,距今不到50年。所以,即使距今一百年的环境中有多少碳14,我们也无从知道。假若我们假设过去的环境中的碳14和今天一模一样,那么结论就可能错了。因那动物活著时,也许环境只有十一个碳十四,那么由十一减至十,那动物便没死了5千年之久。
还有一个可能的例外:有些生物能分辨碳14和碳12,它们拒绝吸收碳14。这样,它们尚活的时候,体内的碳14就比外界环境中的碳14少,若我们把它死时体内的碳14量(碳十四与碳十二的比例。下同),看作与今天环境中的碳14量一样,岂不是差之毫厘,谬之千里吗?
今天我们信任碳14,是因为在实验室做研究时,有个起点计算。我们知道开始时有多少个碳14。可是若在外面拾来一根骨头,以碳14计算,就只能草率地将在实验室的贻d头,当作那动物的开头,其实没有真正的开头。那么,结论怎能正确?幸好,我们可以借助树木的年轮作研究。树木多是一年一个年轮,有时一年两个,有时两年一个,相差不远,不会相差几万倍。今天最老的树是4千多岁,只要它仍活著,就可计算其年份。最中心的年轮是4千多年前生的,我们可以用年轮来对照一下。所以,4千多年内的东西,以碳14方法计算,结果也许不错。再早的就无法测知了。
所以用碳14监年法,有以下几点须知:
只有含碳的东西,如木头、骨头等,