Xác định thời gian bằng cacbon-14 là gì?
Cacbon có nhiều nhất trên Trái đất là cachon-12. Nó bền. Nhưng cũng có hai dạng (đồng vị) cachon khác: cacbon-13 (6 proton và 7 nơtron) và cacbon-14 (6 proton và 8 nơtron). Cacbon-14 có rất ít (một nguyên tử cacbon-14 trên một nghìn tỷ nguyên tử cacbon-12) và không bền. Chẳng hạn, một nửa số cacbon-14 của một mẫu sẽ bị phân rã trong vòng 5.568 năm. Tính chất này rất có lợi để xác định thời gian của các sinh vật đã từng sống, dù đó là hài cốt hoặc đồ vật bằng gỗ, kể cả giấy da, len, than v.v... Trên thực tế, cacbon-14 thường xuyên được tái tạo nhờ tác dụng của bức xạ vũ trụ, là bức xạ biến đổi nitơ-14 thành cacbon-14. So với cacbon-12, lượng cacbon-14 ổn định trong CO2 có trong không khí, và do đó trong các sinh vật hòa nhập CO2 qua quang hợp hoặc dinh dưỡng của thực vật.
Nhưng khi sinh vật chết, nó không còn đồng hóa cacbon nữa, và vì nó bị phân hủy nên tỷ lệ cacbon-14 giảm dần dần. Bằng cách định lượng cacbon-14 so với cacbon-12, người ta có thể xác định một sinh vật bị chết vào thời gian nào và ngược lại sau tới 40.000 năm. Nếu hơn nữa, thì tỷ lệ cachon-14 quá ít nên khó xác định đúng thời gian của mẫu vật.
Phương pháp này đã giúp nhà nghiên cứu Mỹ Willard Franck Libby được giải thường Nobel về hóa học năm 1960. Nó dựa vào giả thuyết cho rằng nồng độ cacbon-14 không thay đổi theo thời gian. Nhưng không hoàn toàn đúng như vậy, chủ yếu vì bức xạ vũ trụ đã thay đổi qua nhiều thế kỷ. Để điều chỉnh những thay đổi này, người ta đã sửa các đường cong định cỡ khi so sánh việc xác định thời gian bằng cachon-14 với các vòng hằng năm ở những cây rất lâu năm.
