自然界存在3種碳的同位素，它們的重量比例是12：13：14，分別用碳-12、碳-13、碳-14來表示。前二者是穩定同位素。碳-14則有放射性。它在大氣中存在，在大氣高空層中，因宇宙射線中子和大氣氮核作用而生成。它在大氣中與氧結合成C4O2分子，與二氧化碳(CO2)的化學性能是相同的。因此，它與二氧化碳混合一起，參予自然界的碳交換運動。它因光合作用念并而被植物吸收、并貯存在植物之中。模高枯人旦洞和動物需要食用植物，于是也在人體和動物體內存留。生物在存活期間，他們不斷地從大氣中獲取這種放射性碳。但是任何一種動物或植物一旦死亡，它就停止吸收，而且會使存留體內的這種放射性碳不斷減少。大約在5730年間，它的含量可以衰減一半。因此，物理學家將5730年稱為半衰期。由此可知，只要用儀器測出樹木、谷物、人骨、獸骨等生物遺骸中現有的碳-14含量，與它原始的碳-14水平相比，就可以推算出它們在多少年前死亡，進而可以推斷與它們共存的遺存(諸如建筑遺址、墓葬或其它遺物)距今已有多少年了。

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碳十四

碳十四是碳的一種具放射性的同位素，于1940年首被發現。它是透過宇宙射線撞擊空氣中的碳十二裂宏原子所產生，其半衰期約為5,730年，衰變方式為β衰變，碳14原子轉變為氮原子。 由于其半衰期達5,730年，且肆滑冊碳是有機物的元素之一，我們可以根據死亡生物體的體內殘余碳14成份來推斷它的存在年齡。生物在生存的時讓盯候，由于需要呼吸，其體內的碳14含量大致不變，生物死去后會停止呼吸，此時體內的碳14開始減少。由于碳元素在自然界的各個同位素的比例一直都很穩定，人們可透過傾測一件古物的碳14含量，來估計它的大概年齡。這種方法稱之為碳定年法。其他常用的還有鉀-氬法測定，鉀-氬法測定，熱釋光測定等；