想查六万年前生物的户口，还得靠这招

在每一种动物或植物的体内，都有一种特殊的放射性物质，可以像计时器一样倒计时听起来很神奇其实这是正常的自然现象这种放射性物质是碳14碳—14进入动植物体内是一个曲折的过程这个过程被称为全球碳循环或生物圈碳交换

碳有几种同位素碳12和碳13都是稳定的，但只有碳14有放射性每5730年衰变一半，这就是它的半衰期碳14的形成归因于宇宙射线在大气中，宇宙射线粒子多次碰撞形成慢中子在它们与大气中的氮原子相互作用后，氮原子释放出一个质子，成为碳—14碳14在大气中不断形成它们与氧气结合形成二氧化碳，碳—14以二氧化碳的形式进入全球碳循环

动植物呼吸的时候，或者动物吃植物的时候，会吸收其中的碳—14，碳—14会储存在动植物体内，最后达到平衡动植物死亡后，停止呼吸，停止吃植物，停止与生物圈交换碳因此，死去的动植物体内的碳—14不再保持平衡的数量，碳—14因其放射性而开始减少，即每5730年减少一半因此，从体内剩余的碳—14含量，可以推断出动植物体内的碳—14开始减少的时刻，从而推断出死亡时间但动植物的碳14存量有限，用这种方法只能估算6万年

碳14年代测定法最早是由美国化学家威拉·德比等人发现的，1933年利比在加州大学伯克利分校化学系获得博士学位后，留在该校担任讲师。

维德里·毕

1939年，伯克利的辐射实验室成立了一项研究，在有机物中寻找一种半衰期很长的无处不在的元素，打算用于生物医学研究利比承担了这项任务，他很快发现碳14的半衰期比人们之前想象的要长接着，他发现碳—14可以在大气中不断产生，而且是大气中的慢中子与氮—14相互作用的产物但当时当局同意碳—14是由氘和碳—13相互作用产生的，这位年轻人的结论没有立即得到认可

1945年，利比来到芝加哥大学次年，他发表论文，提出动植物体内所含的碳元素中可能存在碳—14，并预言这种元素通过呼吸与二氧化碳一起储存在体内为了证明这个想法，利比的研究小组需要寻找大量死去的动物和植物因此，他们从正在进行的巴尔的摩污水项目中收集了大量带有沼气的污泥污泥散发着腐臭的气味，周围的人对此感到厌恶和不解

维德里·毕

这是一个漫长的提炼过程李的研究小组从污泥中提取甲烷，然后通过同位素浓缩样品，并用浓缩的材料开始一系列测试他们的实验结果证实，沼气废弃物中的甲烷确实含有碳14，而石油中的甲烷则不含碳14它也是甲烷两个样本的对比证实，石油甲烷中的碳14已经衰变消失了6万多年他们收集了一系列实验结果，并于1947年发表在《自然》杂志上利比通过实验找到了生物医学的最佳材料碳—14普遍存在于有机物中，它的衰变时间足够长，因为半衰期越长，推断年龄的周期就越长

为了从另一个角度证实，利比用同样的方法测量了已知年代的木材他们选择了两个样本，取自古埃及第三王朝的法老佐塞尔和法老斯尼夫鲁的棺材使用碳—14，两种木材的死亡时间为公元前2625年75年，而据史料记载，这两位法老的死亡时间为公元前2800年250年日前，利比的研究成果发表在《自然》杂志上由利比首创的碳14年代测定法，因其简单，准确，迅速引起了考古学和地质地理学的关注

用碳—14测定成骨年龄

通过碳—14，可以利用岩石或土壤夹层中有机质的年龄来推断地质形成的时代，了解地质地貌的形成和变化半个世纪的发展证明，由利比开创的碳14历史定年方法对历史学，人类学，地质地理学和考古学都具有重要意义，已经成为一项可靠而有力的实用技术由于这一成就，利比获得了1960年的诺贝尔化学奖