一、14C測年法

自然界中的14C是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產生的。碳-14不僅存在于大氣中，隨著生物體的吸收代謝，經過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。由于碳-14一面在生成，一面又以一定的速率在衰變，致使碳-14在自然界中（包括一切生物體內）的含量與穩定同位素碳-12的含量的相對比值基本保持不變。

 

當生物體死亡后，新陳代謝停止，由于碳-14的不斷衰變減少，因此體內碳-14和碳-12含量的相對比值相應不斷減少。通過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定，就可以準確算出生物體死亡（即生存）的年代。例如某一生物體出土化石，經測定含碳量為M克（或碳-12的質量），按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出，生物體活著時，體內碳-14的質量應為 m克。但實際測得體內碳-14的質量內只有m克的八分之一，根據半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了，即已死亡了一萬七千二百九十年了。美國放射化學家W．F．利比因發明了放射性測年代的方法，為考古學做出了杰出貢獻而榮獲1960年諾貝爾化學獎。

 

由于碳-14含量極低，而且半衰期很長，所以用碳-14只能準確測出5～6萬年以內的出土文物，對于年代更久遠的出土文物，如生活在五十萬年以前的周口店北京猿人，利用碳-14測年法是無法測定出來的。

 

 

二、碳-14標記化合物的應用

碳-14標記化合物是指用放射性14C取代化合物中它的穩定同位素碳-12，并以碳-14作為標記的放射性標記化合物。它與未標記的相應化合物具有相同的化學與生物學性質，不同的只是它們帶有放射性，可以利用放射性探測技術來追蹤。

 

自20世紀40年代，就開始了碳-14標記化合物的研制、生產和應用。由于碳是構成有機物三大重要元素之一，碳-14半衰期長，β期線能量較低，空氣中最大射程 22cm，屬于低毒核素，所以碳-14標記化合物產品應用范圍廣。至80年代，國際上以商品形式出售的碳-14標記化合物，包括了氨基酸、多肽、蛋白質、糖類、核酸類、類脂類、類固醇類及醫學研究用的神經藥物、受體、維生素和其他藥物等，品種已達近千種，約占所有放射性標記化合物的一半。

 

以碳-14為主的標記化合物在醫學上還廣泛用于體內、體外的診斷和病理研究。用于體外診斷的競爭放射性分析是本世紀60年代發展起來的微量分析技術。應用這種技術只要取很少量的體液（血液或尿液）在化驗室分析后，即可進行疾病診斷。由于競爭放射性分析體外診斷的特異性強，靈敏度高，準確性和精密性好，許多疾病就可能在早期發現，為有效防治疾病提供了條件。

碳-14標記化合物作為靈敏的示蹤劑，具有非常廣泛的應用前景。

 

12C是質子數和中子都為6的碳原子，它是碳元素的一種同位素，在世界現存碳元素中豐度為98.89%，是最常見的碳同位素。

碳12原子被用來作為阿伏伽德羅常數的標準：12克碳12中所含原子的個數被定義為阿伏伽德羅常數6.022×1023。

 

碳13是碳的穩定同位素之一，在地球自然界的碳中占約1.109%