A szén-14 szén és izotópjainak radioaktív bomlása
Radioaktív bomlás
Minden egyszerű radioaktív folyamatról ismert, hogy csökkenő exponenciális törvényt követ. A felezési időt vagy felezési időt az az idő határozza meg, amelynek el kell telnie, mielőtt az azt alkotó atomok fele szétesne egy adott izotóptömegből.
Ha grafikonon ábrázoljuk a kezdeti N0 populációból megmaradt N atomok számát, akkor azt látjuk, hogy egy felezési idő után a populáció a felére csökkent (N = N0/2). Egy második felezési idő után a népesség a felének a felére, vagyis a negyedik részére csökkent (N = N0/4), és így tovább (ha eltelt 10 felezési idő, akkor N0/A kezdeti 1024-szerese).
A kapott grafikon illeszkedik az egyenlethez:
ahol λ = ln2/τ 1/2 az időegységenkénti bomlási valószínűség.
Carbon-14 segédprogram régészeti datáláshoz
E jelenség alapján Libby 1949-ben javasolta a 14 C használatát a régészeti maradványok datálásához, amivel 1960-ban kémiai Nobel-díjat kapott.
Ha a kezdeti 14 C aktivitás, a minta 14 C aktivitása és a 14 C felezési ideje ismert, akkor lehet tudni, hogy mennyi idő telt el a szervezet halálának időpontja óta. Mivel a 14 C felezési ideje 5730 év, amikor a felezési ideje lejárt (5730 év), a maradványoknak a kezdeti 14 C fele lesz, ha két felezési ideje letelt (11 460 év), akkor a maradványok a fele fele, azaz a kezdeti 14 C negyede és így tovább (ha 10 felezési ideje letelt (57 300 év), a maradványoknak csak a kezdeti 14 C 0,1% -a lesz).