碳十四定年法原理

西元1949年阿諾與利貝(Arnold & Libby) 利用已知年代的考古物證明碳十四定年的可行性以來，碳十四定年法在定年方面的實用性及優越性早已為學者所肯定，尤其考古遺址與晚第四紀的地層研究與碳十四定年法更是分不開。

基本原理

一、碳十四同位素的由來

碳十四同位素的產生由¹⁴N₇ + ¹n₀ → ¹⁴C₆ + ¹H₁
而來，中子絕大多份來自宇宙射線高能粒子與大氣穩定同位素的碰撞，少部份直接來自宇宙射線本身。這種形成自高空大氣的碳十四同位素，是自然界碳十四的唯一來源。

二、定年的原理

碳十四同位素是進行貝他(β)衰變的放射核種，計算標本中殘留¹⁴C所放出來的β粒子數目，因為這β粒子的數目和標本中所含的¹⁴C原子的數目成正比。碳十四同位素的半衰期約為 5730±40 年，也就是說：碳十四同位素經過了 5730±40 年後只剩下其原有量的一半，另一半已隨著時間而衰變成氮原子。
根據衰變定律 

A _t = A ₀ e ^-λt

      t = 1/λ ln A ₀ / A _t

 A ₀：原來放射性強度
 A _t ：經過時間t之後的放射性強度
  λ ：放射性核種的衰變常數(Decay constant) ; 碳十四的 λ 為

     1.209×10^-4 y^-1(Faure,1984)
  t ：時間
假設：封閉系統

三、死亡的生物體-封閉系統

在大氣層高空形成的碳十四原子不可能單獨存在很久，它會很快的氧化成二氧化碳，由於¹⁴CO₂ 與¹²CO₂的化學性質相同，¹⁴CO₂ 很快就會和大氣中的二氧化碳混合在一起，並且參加自然界碳的交換循環運動。
植物經過光合作用吸收大氣中二氧化碳組成本身組織，動物又依食植物為生，因此動植物組織中的碳直接或間接都來自大氣中二氧化碳，所以也滲有碳十四同位素。生物活著的時候會藉著呼吸作用與自然界不斷作碳之交換，然而當生物死亡停止與外界碳之交換後，生物遺骸就成一封閉系統，隨著時間的增加，遺骸中的碳十四逐漸衰變而減少。