(1)概要

大気中で宇宙線により形成された14Cは直ちに,14COに酸化され,周囲の12CO13COと混合されて地球表面の炭素循環に従って混合分化されていく。14Cの半減期は5730年と長いため大気中のCOはよく混合されており,大気CO14C濃度(通常,安定炭素12Cの個数に対する14Cの個数の比,14C/12C比で与えられる)は地域差がほとんどない。従って,近代工業の成立による化石燃料(石炭,石油は14Cを含まないdead carbonである)の使用量の増加に伴う14C濃度の希釈や核実験起源の人工14Cの付加による14C濃度の増加がなかった19世紀半ば以前では,大気CO14C濃度は地球上のどこでもほぼ一定であったと考えられている。

植物が炭酸同化作用で大気中のCOを植物体内に固定するとき12C,13Cとともに14Cも同じ比率で取り込まれ,生きている植物体,又植物体を食して成長する動物体の14C濃度は大気CO14C濃度とほぼ等しい。ところが植物体が死ぬと同化作用が止まり,生物体内の14Cは大気中の14COから新たに補充されることなく,14Cの半減期に従って時間の経過とともに一定の割合で減少する。この14C濃度の減少の割合から生物体が形成されたときの年代を推定する方法が14C年代測定法である。