炭素14とは?
たんそじゅうし
炭素14とは炭素の放射性同位体で、放射性炭素年代測定法に用いられる半減期約5730年の元素です。
炭素14(¹⁴C、カーボン14)は、炭素の放射性同位体です。通常の炭素(炭素12)が陽子6個・中性子6個からなるのに対し、炭素14は陽子6個・中性子8個を持ちます。宇宙線が大気中の窒素に作用することで自然に生成され、二酸化炭素として大気中を循環します。
炭素14は半減期が約5730年のベータ崩壊を起こし、窒素14に変換されます。この性質を利用したのが放射性炭素年代測定(radiocarbon dating)です。生物は生きている間、食物や呼吸を通じて外界の炭素14を取り込みますが、死後は補給が止まり、体内の炭素14が一定の速度で減少します。残存量を測定することで、死後どれくらいの時間が経過したかを推定できます。
炭素14年代測定が活躍する主な分野は以下の通りです。
- 考古学:木材・骨・炭化物などの年代決定
- 地質学・古気候学:堆積物や氷床の年代推定
- 歴史学:文書・布(例:トリノの聖骸布)の作成年代検証
測定には高感度の加速器質量分析法(AMS)が用いられ、約5万年前までの年代推定が可能です。ただし、大気中の炭素14濃度は時代によって変動しており、較正曲線(キャリブレーション)との照合が精度向上に欠かせません。
使い方・例文
発掘された木材や動物の骨の炭素14残存量を測定することで、その遺物がいつ頃のものかを数千年単位で推定する考古学の調査で用いられます。
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