放射性碳年代测定是科学家们最为熟知的考古年代测定技术之一，公众中的许多人至少听说过它。但人们对放射性碳的工作原理和技术的可靠性有很多误解。

放射性碳年代测定法是由美国化学家Willard F. Libby和他在芝加哥大学的几个学生发明的：1960，他获得了诺贝尔化学奖。这是有史以来发明的第一个绝对科学方法：也就是说，这项技术是第一个允许研究人员确定有机物体死亡时间的技术，无论它是否在上下文中。尽管物体上没有日期戳，但它仍然是设计出来的最好、最准确的约会技术。

放射性碳是如何工作的？

所有生物都与周围的大气交换气体碳14（C14）——动植物与大气交换碳14，鱼类和珊瑚与水中溶解的C14交换碳。在动物或植物的整个生命周期中，C14的含量与其周围环境的含量完全平衡。当一个有机体死亡时，这种平衡就被打破了。死亡生物体中的C14以一个已知的速率缓慢衰变：它的“半衰期”。

像C14这样的同位素的半衰期是其一半衰变所需的时间：在C14中，每5730年，一半就消失了。所以，如果你测量一个死去的有机体中C14的含量，你可以计算出它停止与大气交换碳的时间。在相对原始的环境下，放射性碳实验室可以精确地测量一个死亡生物体中的放射性碳含量，这已经是50000年前的事了；之后，就没有足够的C14来测量了。

树木年轮与放射性碳

然而，有一个问题。大气中的碳随地球磁场强度和太阳活动而波动。你必须知道生物体死亡时大气中的碳水平（放射性碳“蓄水池”）是什么样的，才能计算出生物体死亡后经过了多少时间。你需要的是一把尺子，一张可靠的水库地图：换言之，一组有机的物体，你可以安全地确定日期，测量其C14含量，从而建立给定年份的基准水库。

幸运的是，我们确实有一种每年追踪大气中碳的有机物：树木年轮。树木在其生长年轮中保持碳14平衡，并且树木每年都会产生一个年轮。虽然我们没有任何50000年树龄的树木，但我们确实有12594年的重叠树轮。因此，换句话说，我们有一个相当可靠的方法来校准地球过去最近12594年的原始放射性碳日期。

但在此之前，只有零碎的数据可用，因此很难确定任何超过13000年的数据。可靠的估计是可能的，但有很大的+/-因素。

搜索校准

正如你可能想象的那样，自从利比被发现以来，科学家们一直在试图发现其他可以确定年代的有机物体。检查的其他有机数据集包括varves（沉积岩层，每年沉积一次，含有有机物质、深海珊瑚、洞穴沉积物）洞穴沉积物和洞穴有可能包含旧土壤碳，海洋珊瑚中C14含量波动的问题尚未解决。

从20世纪90年代开始，由贝尔法斯特皇后大学气候、环境和年代学计时中心的Paula J.Reimer领导的研究人员联盟开始建立一个广泛的数据集和校准工具，他们最初称之为CALIB。从那时起，CALIB（现在更名为IntCal）已经被改进了好几次。IntCal结合并强化了来自树木年轮、冰芯、火山灰、珊瑚和洞穴的数据，为12000年至50000年前的c14日期提供了一个显著改进的校准集。最新的曲线在2012年7月举行的第21届国际放射性碳会议上获得批准。

日本水月湖

在过去的几年里，日本的Suigetsu湖是进一步精炼放射性碳曲线的一个新的潜在来源。Suigetsu湖每年形成的沉积物保存着过去50000年来环境变化的详细信息，放射性碳专家PJ Reimer认为，这些信息将与格陵兰冰盖的样品芯一样好，甚至可能更好。

研究人员Bronk Ramsay等人根据三个不同的放射性碳实验室测量的沉积物变化报告了808个AMS日期。这些日期和相应的环境变化保证了其他关键气候记录之间的直接相关性，使雷默等研究人员能够精确校准12500至52800的实际c14测年限之间的放射性碳日期。

常数和极限

Reimer及其同事指出，IntCal13只是校准装置中最新的一种，预计会有进一步的改进。例如，在IntCal09的校准中，他们发现证据表明，在较年轻的仙女木时期（12550-12900 cal BP），北大西洋深水层发生了关闭或至少急剧减少，这肯定是气候变化的反映；他们不得不抛弃北大西洋时期的数据，使用不同的数据集。这将产生有趣的结果。

来源

• Bronk Ramsey C、Staff RA、Bryant CL、Brock F、Kitagawa H、Van der Plicht J、Schlolaut G、Marshall MH、Brauer A、Lamb HF等人，2012年。11.2至52.8 kyr B.P.科学338:370-374的完整陆地放射性碳记录。
• 雷默PJ。2012大气科学。精炼放射性碳时间标度。科学338（6105）：337-338。
• 雷默·佩吉、巴德·E、贝利斯A、贝克·JW、布莱克威尔PG、布朗克·拉姆齐C、巴克·CE、郑H、爱德华兹RL、弗里德里希·M等人。2013IntCal13和Marine13放射性碳年龄校准曲线0-50000年标定BP。放射性碳55（4）：1869-1887。
• 赖默P、贝利M、巴德E、贝利斯A、贝克J、布莱克威尔PG、布朗克拉姆齐C、巴克C、伯尔G、爱德华兹R等人，2009年。IntCal09和Marine09放射性碳年龄校准曲线，0-50000年标定BP。放射性碳51（4）：1111-1150。
• Stuiver M和Reimer PJ。1993扩展C14数据库和修订的Calib 3.0 C14年龄校准程序。放射性碳35（1）：215-230。