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放射性碳素的革命（第1页）

放射性碳素的革命

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李伯谦所言不虚，如果没有14C测年技术的支持，要想进行远古文明的准确断代几乎是不可能的。

正因为如此，夏商周断代工程在启动之初，就将14C测年技术列于工程的课题之中，并且将这门技术看成工程成败的最为关键的项目之一。

14C测年技术是放射性碳素断代技术的简称。

自1949年这项技术发明以来，已成为现代考古学应用最为广泛的一种测定年代的方法。

这种技术应用于考古学之后，使全世界的史前年代学研究进入了一个崭新的阶段。

为此，学术界将14C测年技术的发明和应用称为“放射性碳素的革命”

。

要对14C测年技术原理做简单明了的介绍，并不是件容易的事情。

其基本原理是：宇宙射线同地球大气发生作用产生中子，中子又同大气中含有的氮（氮14）发生核反应，从而产生了放射性同位素碳14（14C），14C与氧结合形成14CO2，并牢固地混合于空气的二氧化碳中。

在地球上生存的植物通过光合作用，会不断地从大气中吸收包括14C在内的二氧化碳。

由于人和动物都直接或间接地依赖植物生存，因此所有生物体内都含有14C，并且这种14C的浓度与当时大气中14C的自然浓度维持着一种平衡关系。

但是，生物体一旦死亡，机体与大气之间的循环交换立即停止，体内残留的14C便不再有新的补充，只能按衰变规律减少。

按照已知的衰变规律，科学家精确地计算出，14C是按照每5730年衰变一半的时间节律自行与日递减。

因此，无论是植物还是动物，当机体死亡之后，只要测出标本中14C减少的程度，就可以推算出其死亡的年代。

换言之，一切死亡的生物残体中的有机物以及未经风化的骨片、贝壳等都可以用14C来测定具体年代。

1949年3月，当《科学》杂志公布了第一次利用放射性碳素测定的年代数值时，立即引起了整个考古学界与地质学界的瞩目，人们在称赞这项新的重大科学发明取得成功的同时，也向它的创始人利比教授投去了敬佩、感激的目光。

从中国14C测年专家仇士华、蔡莲珍所做的介绍中可知，利比（1908—1980年）早年在美国著名的贝克莱实验室从事开创性的放射性研究工作，他是美国最先设计制作G-M计数管和BF3计数管的科学家，在从事计数管的研究中，他发现了许多放射性同位素。

1936年，当科学家卡门利用加速器粒子轰击发现并分离鉴定了放射性同位素14C时，利比就敏锐地注意到了这门新兴的科学。

1939年，另一位科学家柯夫精心研究宇宙射线和大气的相互作用后指出，宇宙射线中子的最终产物是14C，并计算出自然的142s，利比对这项研究给予了高度关注，并同柯夫进行了一段时期的合作。

就在这个时期内，利比的脑海中形成了要利用自然14C来测定古物年代的伟大构想。

第二次世界大战期间，利比前往哥伦比亚大学，参与并解决了热扩散浓缩铀同位素技术中的关键问题。

二战结束后，利比出任芝加哥大学教授，开始将他心中酝酿已久的伟大构想付诸实施。

在这段过程中，他首先从理论上证明自然界14C的普遍存在并达到平衡状态的真实性，同时从实验中提炼出14C开始的时候，利比对研究的目的守口如瓶，秘而不宣，但为了寻求经费的支持，经过再三考虑，他才于1946年圣诞晚会上将目的透露出来。

消息传到考古学界，立即引起了具有远见卓识的维金基金会主持人的重视，基金会主动为他提供了科研基金。

在这笔丰厚资金的支持和众多考古学家的鼓励下，经过三年的努力，利比终于顺利地解决了14C年代测定的理论和实验问题，成功地创建了14C年代测定方法，这一方法逐渐为考古学界、地质学界所接受，从而成为确定旧石器晚期以来人类历史年代的有力工具。

为此，利比荣获了1960年诺贝尔化学奖。