文章專區

空氣中有多種碳的同位素，其中以碳－12（¹²C）最為常見，另外也有少量因宇宙射線與地球大氣之間的相互作用而產生的碳－14（¹⁴C）。由於生物活著會吸收碳－12與碳－14，再加上碳－14具有放射性且會以衰變週期5700年在自然界中穩定衰變，因此測量有機物體裡面含有多少比例的碳－14，科學家就可以訂定一些古物如貝殼、骨頭、木材的年齡。通常碳－14的量愈少，此有機物的年齡就愈老，目前此定年方式約可以測定55000年內的古物年齡。

然而，在1952∼1962年間，許多國家進行核武器試驗釋放出了大量的「炸彈碳」，使得空氣中的碳－14含量快速增加一倍。也是從那時開始，碳－14逐漸被生物和海
洋吸收；同一時間，化石燃料的燃燒也不斷地釋放出僅含有碳－12的二氧化碳氣體。截至去（2021）年為止，炸彈碳與二氧化碳這兩種效應在北半球已正式相互抵消，這表示現代材料中的碳－14比例將與工業時代前相同。但由於不含碳－14的化石燃料仍會持續燃燒，因此碳－14存在於空氣中的比例相對來說會變少、更接近過去的環境條件，而這可能會導致現代的物品在使用碳定年法測定時，看起來就像20世紀初的物體。

倫敦帝國理工學院（Imperial College London）的化學物理學家格雷文（Heather Graven）預測，到了2050年空氣中碳－14的比例將與中世紀（5世紀∼15世紀之間）相似；而英國貝爾法斯特女王大學（Queen’s University Belfast）的放射性碳定年專家雷默（Paula Reimer）也表示，這種趨勢很快就會讓人難以判斷某些古文物究竟是擁有1000年歷史，還是它根本就是來自現代的文物。

雖然在進行考古時，研究者通常還會搭配其他關於文物出處的線索，但一些來自歷史墓地或是身分不明的人類遺骸上，就很可能缺乏這些訊息。這也意味著法醫將不再能夠使用碳定年法來確定象牙、古董、葡萄酒等材料的年代，維也納大學（University of Vienna）考古學家海厄姆（Tom Higham）也認為，這將會加深未來檢測贗品、取證工作的難度。

即便研究人員很早就知道碳定年法總有一天會無法使用，但不斷增加的二氧化碳排放量加速了此進程。因此在接下來的幾十年中，碳－14的衰變量將不再是判斷文物年代的依據，研究人員也必須找出其他技術或同位素來進行定年。

（123RF）

新聞來源
Jones, N. (2022, July 27). Carbon Dating Hampered by Rising Fossil-Fuel Emissions. Nature.