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碳14鉴定是考古学中最重要的年代测定方法之一。它基于放射性碳同位素碳14的衰变规律。碳14的半衰期为5730年，这意味着每过5730年，样品中的碳14含量就会减少一半。通过测量古代有机物中剩余的碳14含量，我们就能推算出它的年代。
碳14的形成是一个复杂的自然过程。宇宙射线撞击大气中的氮14原子核，产生碳14同位素。这些碳14与氧气结合形成二氧化碳，通过光合作用被植物吸收。动物通过食用植物获得碳14。只要生物体还活着，体内的碳14含量就会保持与大气中的比例一致。
当生物死亡后，体内的碳14开始发生放射性衰变。碳14原子核不稳定，会自发地转变为氮14，同时释放出一个β粒子和一个反中微子。这个衰变过程遵循指数衰减规律，每经过一个半衰期，剩余的碳14含量就减少一半。通过测量样品中碳14的剩余含量，我们就能计算出生物死亡的时间。
碳14年代的计算基于放射性衰变公式。我们使用公式t等于负的半衰期除以自然对数2，再乘以N除以N0的自然对数。让我们看一个具体例子：如果测得样品的碳14含量是现代水平的25%，那么N除以N0等于0.25。代入公式计算，得到年代约为11140年。这相当于经过了接近两个半衰期的时间。
碳14鉴定在考古学中有着广泛的应用，可以用来测定陶器、骨骼、木材等有机物的年代。但是这种方法也有一定的局限性。首先，它只适用于距今500到50000年之间的样品。其次，样品必须是有机物，并且不能受到现代碳的污染。另外，随着年代的久远，测定精度会逐渐降低。尽管如此，碳14鉴定仍然是考古学家最重要的年代测定工具之一。