碳钟，顾名思义，是使用碳来计时的。碳有有许多种同位素，其中有一种叫做碳14，而碳钟，就是利用碳-14来计量文物的时间。

基本概念

计时原理

发展历史

计时例证

基本概念

考古学家需要一个十分准确的计时钟表，来估计一件古文物的年代。而单靠史书的记载，得出来的结果是不准确的，因为史书也有伪造和记载错误的。幸好考古学家们发现了一种历史的钟表，它可以准确地记载一件物品的年龄。这个历史的钟表就称为“碳钟”。考古学家还用碳钟来确定古代文物的年代。

计时原理

在神秘而广袤的大自然中，有着形形色色的“钟表”在不停地运行，自动记录下时间老人的行动轨迹，而我们要了解的碳钟就是其中的一员。

原来，宇宙空间中有许多我们看不见的射线，就是宇宙射线，是由宇宙中天体发出的高能粒子组成。它们在撞击地球大气层时，跟空气中的分子发生撞击和变化，产生中子、质子和电子等微粒。当中子和氮气分子中的氮原子核碰撞时，氮原子核就会“捕获”一个中子，释放出一个质子，自己则变成了碳-14。碳-14具有放射性，当它放出电子后又变成了氮。这样，由于宇宙射线的作用，碳-14不断产生，由于自身的放射性，碳-14又不断减少。结果，大气层中的碳-14，数量基本维持不变。

大气中的碳-14和其它碳原子一样，能跟氧原子结合成二氧化碳。植物在进行光合作用时，吸收水和二氧化碳，合成体内的淀粉、纤维素……碳-14也就进入了植物体内。当植物死亡后，它就停止吸入大气中的碳-14。从这时起，植物体内的碳-14得不到外界补充，而在自动发出放射线的过程中，数量不断减少。科学研究发现，经过5730年，碳-14含量减少一半。再过5730年，碳-14又减少一半。这叫做半衰期。因此，检测文物的碳-14含量，再根据碳-14的半衰期，就能得出文物的年代。

发展历史

美国化学家李比，根据碳14半衰期这一特性，创立了一种崭新的化学分析法——放射性碳14断代法。由于这种方法应用广泛，准确无误，具有重大的科学价值，因此，他于1960年获得了诺贝尔化学奖。

计时例证

在１９８０年代，考古人员在新疆省的罗布泊发现了一具褐色的年青女尸。她的头发微卷，眼睛闭着，就像沉睡中的少女。但是科学家们说，这具女尸距今已有两千多年了。日本千户县风川地方的泥层中，发掘出了一些保存得很好的古莲子。科学家们测定这些种子已有三千岁了。这些种子经过培育，照样开花结了果实。那么科学家们到底是怎么知道女尸和古莲子的年龄呢？

要知道女尸和古莲子的生长年代，只要测定一下它们中14C的含量，就可以推算出来了。

例如，埃及古墓中出土的一个船形器皿，考古学家取下器皿上的一块木片，经碳钟测定，距今约有3620年。我国考古学家使用碳钟确定西安半坡村为新石器时代遗址，距今约有六千多年的历史。

再如，要推测一块古木的年代，可以先把古木加温，制取1克碳的样品，再用粒子计数器进行测量。如果测得样品每分钟衰变的次数正好是现代植物所制样品的一半，表明这快古木经过了碳-14的一个半衰期，即5730年。如果测得每分钟衰变的次数是其他值，也可以根据半衰期计算出古木的年代。

我国考古工作者用放射性同位素鉴年法对马王堆一号汉墓外椁盖板衫木进行测量，结果表明该墓距离今天有2130年左右。通过历史文献考证，该古墓的年代为西汉早期，约在2100年前，两者符合得很好。碳钟就是这样记录了时间老人的脚步。

计算公式：N2 =N1*(0.5)的t2/t1次方

其中N2表示现在的C14含量，N1表示原来的C14的含量，t2表示生物体距今的时间，t2表示C14的半衰期。

当然这个公式适用于所有的放射性物质。当然这只能在生物体上测定，如果非生物体上的话就要用别的体系，如测定石头的地质年代用铅等其他元素。