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眾所周知，空氣的主要成分是氮氣和氧氣,。在宇宙射線的作用下,，組成氮氣的氮原子的原子核會由原來的七個質(zhì)子變成了六個，形成一種分子量是十四的碳同位素――碳-14,。碳-14以一定的衰變速率釋放出電子和能量后衰變成普通的氮,。碳-14產(chǎn)生的速率與衰變的速率極為接近，所以,，直到近代,，地球上碳-14的含量一直沒有太大改變。在大氣層高空形成的碳-14原子不可能單獨存在很久,，很快就會氧化成二氧化碳,。這些二氧化碳在光合作用中被植物吸收,，碳-14就成為植物的一部分。而動物與人類皆會因以植物為食而無可避免地間接吸入碳-14,。 生物活著的時候會借著呼吸作用與自然界不斷作碳之交換,，體內(nèi)的碳-14濃度與大氣中保持一致，當(dāng)生物死亡停止與外界碳之交換后,，生物遺骸就成一封閉系統(tǒng),。隨著時間的增加，遺骸中的碳-14就只能按照其固有的衰變速率逐漸減少,，而碳-12的含量保持不變,。因此只要測定其碳-14與碳-12的含量比例，按碳-14的放射性衰變公式進(jìn)行計算,，就能知道這個生物是什么時候死的,。 根據(jù)上述原理，美國科學(xué)家W.F.利比于1949年成功創(chuàng)建了碳-14測年的常規(guī)方法,，并因此榮獲1960年的諾貝爾化學(xué)獎,。如今，碳-14常規(guī)測年法被考古學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家所接受,，成為確定舊石器晚期以來人類歷史年代的有力工具,。 但這項技術(shù)也有不足之處。其一是精度不夠,，且年代越遠(yuǎn)誤差越大,，有時竟達(dá)到幾百年。于是科學(xué)家們又發(fā)明了木輪年代校正曲線,，這兩者結(jié)合可將誤差縮小到幾年甚至一兩年,。其二，碳-14需要的樣品量比較大,，但并不是所有遺址都能提供如此多的樣品量,。隨著核物理學(xué)的發(fā)展，一種新的測定碳-14的方法面世了――加速儀質(zhì)譜學(xué)進(jìn)行碳-14分析（AMS）,。AMS具備常規(guī)法的一切優(yōu)點,，同時又有許多優(yōu)勢：AMS的靈敏度與精度比常規(guī)法要好得多，此外AMS所需的標(biāo)本量極少,，只需幾毫克,，幾乎可以實現(xiàn)無損傷檢測。 那么是否能用碳-14來確定一切古物的年代呢,？答案是否定的。碳-14能測定的樣品只能是曾從大氣中獲取碳-14的有機(jī)物質(zhì),，如木炭,、木材、骨骼、紙張,、皮革等,。且碳-14測年法也只能準(zhǔn)確測出五六萬年以內(nèi)的古物；對于年代更久遠(yuǎn)的古物,，是無法準(zhǔn)確測定出來的,。
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