在高層大氣之中，宇宙射線轟擊氮14，然後核反應產生碳14原子，而剛生成的碳14原子會跟空氣中的氧原子結合成碳14的二氧化碳。

在空中的碳元素，碳12的佔比高達99%，還有將近1%的是碳13，而碳14的卻僅有兆分之一，也即是小數點後的十位數，且這個數是非常穩定的。

既然宇宙射線可以不停地轟擊氮14，那理論上說，碳14的量就會不斷的增加，所以這個碳元素的佔比就會不斷的提高才對的，可為什麼不是這樣呢？

根本原因就是碳14的不穩定了。

一種元素的不穩定可以簡單的理解成，某個原子核的體量所擁有的強核力無法穩定鎖住那麼多中子或者質子的原因。

所以碳14的不穩定，通俗一點的理解就是碳原子的強核力最多隻能穩定鎖住6個質子跟6箇中子的緣故。

而碳14要變得穩定，那它就得拋棄它那8箇中子中的兩個，也就相當於說，它本身的實力本就那麼大，多養兩個雖然也勉強可以，但養得越久就越覺得累，所以久而久之必然就要將能力之外的那兩個給拋棄掉了。

碳14為求原子核的穩定而拋棄兩個中子的行為叫衰變，它的半衰期是5730年。

比如說，1公斤的碳14，經過5730年之後就只剩半公斤了，而這所剩的半公斤，再經過5730年後，也僅剩下0。25公斤了。

總體上，宇宙射線轟擊地球大氣產生碳14的速度與碳14衰變的速度達到了一個平衡，所以空氣中碳14與碳12的比例也就變得很穩定了。

碳14的二氧化碳跟碳12的二氧化碳的化學性質是一樣的，綠色植物會透過光合作用的方式將它們吸收並轉化成有機物，而這些植物，或者是吃了這些植物的動物，在活著的時候，因為它們還是一個需要與外界進行碳源交換的生命體，所以它們體內碳元素的碳14跟碳12的比值跟空氣中的是完全一樣的。

只有在它們死後，軀殼沒有再與外界進行物質的交換，這時候碳14才會因衰變的原因而變得越來越少。

三星堆之所以能利用檢測碳14的方法來判斷出它們距今大約3000到3200年左右的原理就在這裡了。

比如說那根被金箔包裹的權杖中的木頭，還大量的象牙等，這些都是從活在當時的生命體中擷取下來的部分，它們在那個年代死後開始停止了對碳14的迴圈，所以從那個時候開始，碳14也就因為衰變而變得越來越少了。

一般而言，碳14在碳元素中的佔比本來就非常的低，再加上歷史文物本就極其珍貴，那北京大學是如何在確保不損壞文物的前提下，用那極少量的文物殘骸來鑑定出三星堆的年份的呢？

碳14測年法可分為常規放射性碳14測年法和加速器質譜碳14測年法這兩種，不過常規碳14測年法因為需要的測試樣品多，測試時間長，且準確度低的原因而逐漸的被考古學淘汰了，所以加速器質譜碳14測年法就成為了更好的選擇。

如果是測試木材或者木炭的話，與傳統常規碳14測年法需要至少10克樣品相比，加速器質譜碳14測年法僅需要20毫克而已，而即便是含碳量不高的骨骼類物質，比如說三星堆3號坑中的象牙，那也僅需要500毫克，可這500毫克也不過就一粒花生米的重量而已。

這麼低的量就能測出文物的年限，根本原因與傳統間接的檢測碳14原子衰變產生的β粒子不同，因為氮14不會形成負離子，所以加速質譜碳14測年法用鎘離子來轟擊樣品，使碳原子形成負離子，先排除了與碳14的原子質量相同的氮14原子的干擾，最後再利用電場與磁場來直接檢測樣品中碳14的原子數量的。

因為這種檢測方法的主要原理是根據不同的原子擁有著不同的原子質量數來設定的，所以經過排除了其他不同元素同位素的干擾之後，加速質譜儀不只可以直接檢測出碳14的原子數量，同時也可以檢測出碳13與碳12的。

而經檢測得到樣品中碳14跟碳12的原子數比值之後，將它與空氣中的比值做對比就可以計算出碳14已經衰變的程度，並最終得到了樣品的年齡。

不過樣品中的碳14會因為衰變而只能變得越來越少，所以利用碳14測年法來檢測樣品的年齡的準確度會隨著時間的拉長而變得越來越不準確。

因此碳14測年法只能用於檢測5萬年以內的樣品，而像北京大學檢測三星堆距今3000到3200年的結果，距離5萬年的時間拉度還有很長的一段距離，所以它的精確度還是很可靠的。

而且，這也是目前檢測三星堆年齡最佳方法了。

不過涉及到微觀粒子檢測的儀器一般都不會太普通。

據瞭解，一臺可用於檢測碳14的加速質譜儀的成本至少就得上千萬呢？

怪不得處在四川的三星堆，樣品要送到北京大學去檢測了，畢竟這樣的儀器可不是一般的大學或者機構能夠養得起的。