碳-14是碳元素的一種具放射性的同位素。它是。碳14的套用主要有兩個方面：一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法；二是以碳-14標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在，有大約1%的碳以碳-13的形式存在，只有百萬分之一（0.0001%）是碳-14，存在與大氣中。
基本介紹
- 中文名：C-14
- 屬於：一種具放射性的同位素
- 產生：透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子
- 發現時間：於1940年2月27日
發現歷程,套用,存在,
發現歷程
碳-14是碳元素的一種具放射性的同位素，由加州大學伯克利分校放射性實驗室的馬丁·卡門和薩姆·魯本首被發現。它是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生。碳-14原子核有6個質子和8箇中子組成，半衰期為5730±40年。
套用
碳14的套用主要有兩個方面：一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法；二是以碳-14標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。
碳14測年法
自然界中的碳-14是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產生的。碳-14不僅存在於大氣中，隨著生物體的吸收代謝，經過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。由於碳-14一面在生成，一面又以一定的速率在衰變，致使碳-14在自然界中（包括一切生物體內）的含量與穩定同位素碳-12的含量的相對比值基本保持不變。
生物在生存的時候，由於需要呼吸，其體內的碳14含量大致不變，當生物體死亡後，新陳代謝停止，由於碳-14的不斷衰變減少，因此體內碳-14和碳-12含量的相對比值相應不斷減少。通過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定，就可以準確算出生物體死亡（即生存）的年代。例如某一生物體出土化石，經測定含碳量為M克（或碳-12的質量），按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出，生物體活著時，體內碳-14的質量應為 m克。但實際測得體內碳-14的質量內只有m克的八分之一，根據半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了，即已死亡了一萬七千二百九十年了。美國放射化學家W．F．利比因發明了放射性測年代的方法，為考古學做出了傑出貢獻而榮獲1960年諾貝爾化學獎。
由於碳-14含量極低，而且半衰期很長，所以用碳-14隻能準確測出5～6萬年以內的出土文物，對於年代更久遠的出土文物，如生活在五十萬年以前的周口店北京猿人，利用碳-14測年法是無法測定出來的。而且，碳-14測年法假定大氣中的碳-14濃度是不會隨時間而改變，也與事實有落差。此外，碳-14測定法亦有可能受到火山爆發等自然因素影響，因為在火山噴發時將地下大量氣體和物質帶到大氣中，從而影響碳-14在某區域大氣中的含量。所以，若沒有其他年代測定方法來檢訂，單單依賴碳-14的測年數據是完全不可靠的。
碳-14標記化合物的套用
碳-14標記化合物是指用放射性碳-14取代化合物中它的穩定同位素碳-12，並以碳-14作為標記的放射性標記化合物。它與未標記的相應化合物具有相同的化學與生物學性質，不同的只是它們帶有放射性，可以利用放射性探測技術來追蹤。
以碳-14為主的標記化合物在醫學上還廣泛用於體內、體外的診斷和病理研究。用於體外診斷的競爭放射性分析是本世紀60年代發展起來的微量分析技術。套用這種技術只要取很少量的體液（血液或尿液）在化驗室分析後，即可進行疾病診斷。由於競爭放射性分析體外診斷的特異性強，靈敏度高，準確性和精密性好，許多疾病就可能在早期發現，為有效防治疾病提供了條件。
碳-14標記化合物作為靈敏的示蹤劑，具有非常廣泛的套用前景。
存在
在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在，有大約1%的碳以碳-13的形式存在，只有百萬分之一（0.0001%）是碳-14，存在與大氣中。
