简介

原理解析

半衰期是指放射性核素的活度经过放射性衰变降低到初始活度一半时所消耗的时间。例如半衰期为一小时的放射性核素，一小时后其未衰变的原子核会剩下原来的二分之一，两小时后会是四分之一，三小时后会是八分之一。也就是说当用半衰期去推断时间时，可推算的时间范围远远超过半衰期本身。绝对不是某些反对进化论的宗教分子理解的只能推断的范围等于半衰期。

不同物质的半衰期不同，长的有几十亿年，短的只有几个皮秒。半衰期越短，代表原子核越不稳定，每颗原子核发生衰变的机率也越高。放射性核素发生衰变的半衰期非常稳定，很少受到环境因素的影响。

部分天然元素的半衰期

现代测年方法

铀铅测年法

通过测量铀-235和铅-207以及铀238和铅206的比例测量石头，可以测量大约一百万到超过45亿年的年代，精度大约为测量范围的0.1-1%。

钐钕测年法

通过测量143Nd和144Nd比例测量地球上古老的陨石和石头的关系。在地幔形成后钐钕同位素的比例比较稳定，可以用于侧年。 精度为在25亿年范围内少于2千万年误差。

钾氩测年法

钾-40 衰变为氩-40。氩气在石头为液体时会自由逃逸，而在石头凝固后则保留在石头中。钾40有13亿年的半衰期，因此可以用于测量超过100,000年的石头，但因为氩含量太低影响精度，不能测量比较年轻的石头。

铷锶测年法

铷-87衰变成锶-87有13亿年的半衰期。用于测量火成岩和变质岩，还被用于测定月球石。在封闭环境下矿石所含有铷锶的比例应比较稳定。但因为地质运动等原因测量误差较大，大概为每30亿年有3到 5千年误差。

铀镤测年法

铀-234衰变为钍230有80,000年的半衰期，同时铀235衰变为镤231有34,300年的半衰期。因为铀可在水中溶解，但是钍和镤却不溶解于水，因此可以用于测定海底沉积层的年代。可用于测量大约到500,000年前的年代。

放射性碳测年法

生物呼吸二氧化碳时使得体内碳-14的比例基本与当时大气相同。生物死后碳14逐渐衰变，可以用于测量从现在到约58,000至 62,000年前的年代。

裂变痕迹测年法

分析铀裂变后在矿石和玻璃上破坏的痕迹

氯-36 测年法

从1952到1958之间的核试验导致海水受辐射产生大量本来很罕见的氯-36。这种放射性的氯逐渐扩散到土壤和地下水中，因此氯-36可以用来测量50年代以后的地质测年。

热释光测年法

物体在加热时会把积累的辐射能以光的形式辐射出来。热释光的强度与它所接受的核辐照的多少成正比。由于陶瓷所受的核辐射是来自于自然环境和陶瓷本身所含的微少的放射性杂质（如铀、钍和钾40等），其放射性剂量相对恒定，因此热释光的强度便和受辐时间的长短成正比。在陶瓷的烧制过程中原始的热释光能量都会因高温而全部释放掉，此后陶瓷重新积累辐射能，所以最后所测量得到的辐射能，是与陶瓷的烧制年代成正比。

放射性碳测年法

又称为 C14 测年法，由于 C14 的半衰期为 5730 年，正负误差 40 年。所以可以测定的时间范围在 58,000 至 62,000年。由于时间范围足够长，且没有放射性用于人类学考古足够了。如果需要更古老的测定，完全可以用其他半衰期更长的放射性元素。

碳十四测年法的原理

生物体在活着的时候会因呼吸、进食等不断的从外界摄入碳十四，最终体内碳十四与碳十二的比值会达到与环境一致 （该比值基本不变），当生物体死亡时，碳十四的摄入停止，之后因遗体中碳十四的衰变而使遗体中的碳十四与碳十二的比值发生变化，通过测定碳十四与碳十二的比值就可以测定该生物的死亡年代。目前在人体中,碳占整个身体质量的18%。生物体的每克碳内含有大约500亿个碳14原子,其中每分钟大约有10个碳14原子衰变。