为什么碳-14可以用于考古鉴年？

碳是自然界广泛存在的元素，占地壳组成的0.027%，天然碳有三种同位素，即碳-12、碳-13和碳-14，其中只有碳-14具有放射性，半衰期为5730年。碳-14在自然界中的含量极少，但是与碳-12的比例几乎是一定的。由于新陈代谢，地球上生物体吸收或放出CO²的过程不断进行，生物体内的碳-14含量也保持不变。可是一旦生物失去新陈代谢作用（死亡），碳-14循环进入生物体内的过程就停止了。这时，留在体内的碳-14就只能按照其固有的半衰期5730年的衰变速率逐渐减少。因此，埋藏在地下深层的样品，只要测定其碳-14与碳-12含量的比例，按碳-14的放射性衰变公式进行计算，校正之后便可推算出样品存在的年代。

可用碳-14来测定年龄的样品种类广泛，凡是含碳的骨头、木质器具、焦炭木或其他无机遗留物均可，而且该方法对样品要求不严，埋藏条件没有要求，取样也很简单，所以碳-14在考古鉴年上有重要的应用。

意大利都灵大教堂从16世纪开始收藏了一块据说是耶稣受难后门徒约瑟用于裹尸的麻布，每50年对外展示一次，但是外界对于这块“都灵裹尸布”的质疑一直不绝于耳。1986年，经都灵大教主同意，英、美、瑞士3家著名的碳-14实验室分别取一小块裹尸布对其进行测定，得出的结论是裹尸布的制造时间有95%可能性为1260~1380年，不早于1200年的可能性为100%，证明了这块裹尸布为中世纪的赝品。这是碳-14鉴年史上的一段趣闻。

除此之外，碳-14鉴年技术在中国的“夏商周断代工程”和“长沙马王堆古尸断代”中也发挥了重要的作用。

但是因为碳-14的半衰期为5730年，三万年以前的样品中的碳-14就仅剩下原来的0.03倍了，更古老的样品中的碳-14早已衰变得不见踪影。所以碳-14鉴年只能精确测量一千年到五万年内的考古样品，更远时期样品的断年就要靠别的技术来实现了。 

引自：公众核科学技术知识问答丛书之五《核技术服务你我他》，科学出版社，2013年