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方法原理
在大气层上部,宇宙射线产生的中子与大气中的氮核发生核反应,生成天然14C,14C在几小时内最多几天快速地被氧化成二氧化碳(14CO2),在大气同温层风作用下与原有的非放射性CO2充分混合后,扩散到整个地球大气层中,在植物光合作用和动物对食物中碳的吸收过程中天然14C就进入生物圈,大气层中CO2还通过与海水交换,14C溶解于海洋,这样水圈和生物圈中都含有宇宙辐射成因的14C。生物在活着时由于新陈代谢作用使活着有机体内14C浓度与大气中的14C浓度保持大致平衡,如果一旦动物或植物死亡后,停止与外界交换,生物体中14C得不到新的补充,处于封闭状态,其体内原始14C浓度随着时间的推移按指数定律减少,根据样品现存的碳十四含量,推算生物死亡年龄,从而确定活动构造年龄
测年范围
样品14C年代是测定样品的14C活动性与现代碳标准的14C活动性的比值计算出来的,适用于测量距今300年至5万年含碳物质年龄,测量精度为1~2%,误差一般为50~200年,是活动构造事件年代测年的首选方法。
碳十四测年法主要应用以下研究领域
考古
人类学:主要对人类或动物居住地、文化层、种植作物等相关的艺术品、文物、木炭、骨头等样品进行测定,获得相关的事件年龄。
地质学
1. 古生态学
2. 海洋地理学
3. 古气候学
4. 大气化学
5. 第四纪地质学
6. 水文学:地下水年龄测定
7. 天外陨石
生命科学
测年对象
根据样品测定的14C年龄的可靠性和精度,把14C样品分为以下三类:
1、最适宜的样品:
植物果实、种子
木头、木炭、
泥炭、淤泥、古土壤、骨头、贝壳、珊瑚
2.可作测年样品
钙质结核、钙板、苏打和天然碱等无机碳酸盐沉积物
地下水、海水和空气含有的14C
3.可作试验性测年的样品
孢粉
海洋、湖泊、三角洲等环境下形成的有机质
河流、冲洪积等环境下形成的有机质
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