Datowanie radiowęglowe
węgiel jest zwykle obecny w atmosferze w postaci związków gazowych, takich jak dwutlenek węgla i metan. Węgiel-14 (14C) jest naturalnie występującym radioizotopem, który powstaje z atmosferycznego 14N (azotu) przez dodanie neutronu i utratę protonu, która jest spowodowana promieniowaniem kosmicznym. Jest to proces ciągły, więc więcej 14C jest zawsze tworzone w atmosferze. Po wyprodukowaniu 14C często łączy się z tlenem w atmosferze, tworząc dwutlenek węgla., Wytwarzany w ten sposób dwutlenek węgla dyfunduje w atmosferze, rozpuszcza się w oceanie i jest wprowadzany przez rośliny w drodze fotosyntezy. Zwierzęta jedzą rośliny i ostatecznie radiowęglowodór jest rozprowadzany w całej biosferze.
w organizmach żywych względna ilość 14C w ich ciele jest w przybliżeniu równa stężeniu 14C w atmosferze. Kiedy organizm umiera, nie spożywa już 14C, więc stosunek między 14C i 12C spadnie, ponieważ 14C stopniowo rozpada się z powrotem do 14n., Ten powolny proces, zwany rozpadem beta, uwalnia energię poprzez emisję elektronów z jądra lub pozytonów.
Po około 5730 latach połowa początkowego stężenia 14C zostanie przekształcona z powrotem do 14N. jest to określane jako jego okres półtrwania, lub czas potrzebny na połowę pierwotnego stężenia izotopu do rozpadu z powrotem do jego bardziej stabilnej postaci. Ponieważ okres półtrwania 14C jest długi, stosuje się go do datowania wcześniej żyjących przedmiotów, takich jak stare kości lub drewno., Porównując stosunek stężenia 14C znalezionego w obiekcie do ilości 14C w atmosferze, można określić ilość izotopu, który nie uległ jeszcze rozpadowi. Na podstawie tej kwoty można dokładnie obliczyć wiek materiału, o ile uważa się, że ma on mniej niż 50 000 lat. Technika ta nazywana jest datowaniem radiowęglowym lub datowaniem węglowym w skrócie.,
inne pierwiastki mają izotopy o różnych okresach półtrwania. Na przykład 40K (potas-40) ma okres półtrwania 1,25 miliarda lat, a 235U (uran-235) mA okres półtrwania około 700 milionów lat., Naukowcy często wykorzystują te inne pierwiastki radioaktywne do datowania obiektów starszych niż 50 000 lat (granica datowania węglowego). Dzięki zastosowaniu datowania radiometrycznego naukowcy mogą badać wiek skamieniałości lub innych szczątków wymarłych organizmów.