放射性碳定年计算器（碳14定年）
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【更新时间: 2025.09.26】
Omni的碳年代测定计算器使用碳-14技术测定史前有机样本年龄。通过剩余碳-14百分比计算样本年龄，适用于考古文物分析。
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放射性碳定年计算器
使用Omni的放射性碳定年计算器来确定史前有机（碳基）样本的年龄。这个放射性碳定年计算器使用碳14定年技术，通过样本中剩余的碳14（14C）百分比来确定考古文物的年龄。
如果您不知道什么是碳定年或如何使用我们的计算器，不用担心！继续阅读以了解碳定年的定义和碳定年计算的公式。我们还详细解释了碳定年是如何工作的。您还会发现碳定年技术的一些有趣应用以及如何使用我们计算器的示例。
什么是碳定年？
您是否曾经想过考古学家是如何确定玛雅文明在8世纪到9世纪之间崩溃的？或者图坦卡蒙（也被称为图坦王）在第18王朝末期统治的？
答案是他们使用一种叫做放射性碳定年（也称为碳定年或碳14定年）的技术来揭示我们过去发生的事情。
碳定年是一种用于确定有机材料年龄的技术，或者更准确地说，是确定材料来源的植物或动物死亡后经过的时间。
它依赖于测量样本中剩余的放射性碳同位素14C的数量，然后将其与碳14的半衰期相关联。测量对应于同位素活性的读数。
该技术由威拉德·F·利比教授在1940年代开发，他最终因这一发现获得了诺贝尔奖。
碳14定年的基本原理
设N₀为活体生物中碳14的数量。根据放射性衰变定律，在一定时间t后，死亡组织样本中剩余的碳14原子数N由指数方程给出：
其中λ是衰变常数，它与半衰期T₁/₂的关系由以下方程给出：
这里，ln(2)是2的自然对数。时间t后剩余的碳14百分比由N/N₀给出。使用第一个方程，我们可以确定λt。碳14的半衰期是5,730年；因此，我们可以使用第二个方程计算λ，然后求出t。
碳的元素有三种天然存在的同位素：碳12（12C）、碳13（13C）和碳14（14C）。大约99%的天然碳是碳12，约1%是碳13。碳14的丰度约为碳12的万亿分之一。同位素碳12和碳13是稳定的，但碳14是放射性的，通过β衰变衰变为氮14（14N），半衰期约为5,730年。
如何使用在线放射性碳定年计算器？
让我们使用在线放射性碳定年计算器来确定考古挖掘中发现的木制物品的年龄。假设样本中发现的碳14数量是活树中的92%：
计算步骤：
1. 在第一行输入样本中剩余的碳14百分比，即92。
2. 碳14的半衰期是5,730年。此字段已预填。
3. 您将在第三行得到计算出的经过时间，即689年，以及样本的年龄，即690（+/-5）年作为最终结果。
4. 样本的年龄是根据Stuiver和Polach（1977）中提到的标准约定四舍五入的经过时间。
看看使用我们的在线放射性碳定年计算器是多么简单！如果您想要其他单位的年龄/时间，请使用我们的时间单位转换器计算器。
放射性碳定年的应用实例
碳14应用的一些著名例子包括：
- 都灵裹尸布的定年
- 揭露现代艺术品赝品
- 卢浮宫博物馆木乃伊的放射性碳定年
- 验证古埃及历史年表
- 解决世界上最古老纹身的争论
碳定年的工作原理： 所有植物和动物在其一生中都会获得少量的放射性14C，无论是通过光合作用还是通过食物链。当植物/动物死亡时，它停止吸收新的碳14原子。但它已经同化的碳14继续以5,730年的半衰期衰变回14N。因此，死亡组织的碳14含量开始减少。
因此，通过测量物体中剩余的碳14数量并将其与活体组织中预期的正常数量进行比较，可以确定经过的时间或任何有机样本的年龄。换句话说，我们使用碳14衰变作为"在我们死亡时开始计时的时钟"。
碳的三种同位素
地球上天然存在的碳约99%是碳12，约1%是碳13。碳14的丰度约为碳12的万亿分之一。同位素碳12和碳13是稳定的，但碳14是放射性的。它通过β衰变衰变为氮14（14N）。碳14的半衰期约为5,730年，这意味着5,730年后，原始碳14数量的一半将衰变为氮14。
碳14在高层大气中不断产生，那里的氮14（14N）原子被宇宙射线产生的中子轰击。14C的化学性质与12C相似。因此，一旦形成，它就与氧结合并像12C一样混入生物圈。
如果您对了解更多关于半衰期的知识感兴趣，我们确实有一个半衰期计算器。您可能还对我们的放射性衰变计算器感兴趣，它可以教您如何测量物质的活性。
常见问题
碳定年的准确性如何？
碳定年技术依赖于测量有机样本中的碳14水平，然后将其与标准化校准曲线进行比较以获得样本的年龄。化石燃料排放和原子弹导致大气中碳14水平随时间发生变化。这可能影响碳定年的准确性，并可能产生几百年的误差。因此，科学家们不断努力改进校准曲线。结果，碳定年确定的年龄在大多数情况下，特别是对于较年轻的样本，准确度在几十年内。
碳14有多少个中子？
八个。碳的原子序数是6。因此，它有6个质子和6个电子。碳14的质量数是14。因此，它包含14 - 6 = 8个中子。
碳定年可以追溯到多远？
碳定年可用于测定5-6万年前的样本。对于超过6万年的样本，碳14水平太小而无法检测。您可以使用我们的在线放射性碳定年计算器来检查6万年后剩余的C-14百分比！
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| halfLifeUnit | string | years | 否 | 碳14半衰期的时间单位 |
| resultUnit | string | years | 否 | 计算结果的时间单位 |
| halfLife | number | 5730.0 | 否 | 碳14的半衰期数值，通常为5730年 |
| carbonFourteenPercentage | number | 50.0 | 否 | 样本中碳14相对于活体组织中碳14含量的百分比 |
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|---|
| timeElapsed | number | 根据衰变公式计算的精确时间值 |
| 错误码 | 错误信息 | 描述 |
|---|---|---|
| FP00000 | 成功 | |
| FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例
