سن سنگ ها و كاني ها را مي توان با اندازه گيري مجموعه ي مواد تخريب شده ي راديواكتيو در آنها تعيين كرد .
اين روش كه در بسياري از شاخه هاي علوم زمين شناسي اهميت دارد بر اساس تجزيه ي راديواكتيو برخي از عناصر راديواكتيويته با نيمه عمر طولاني استوار است كه تقريبا مي توان آنها را در همه ي مراحل سنجش زمان زمين شناسي ( تقريبا تا ۶/۴ ميليارد سال) به كار گرفت. نكته اي كه بايد در استفاده از اين روش در نظر داشت ، ثابت بودن سرعت تجزيه ي مواد راديواكتيو در طول زمان است، زيرا اين روش بر اين اصل استوار است و نيز تعيين سن مطلق معمولا با خطايي بين ۲ تا ۵ در صد عمر واقعي همراه است . به عنوان مثال سن يك سنگ حدود ۴۰± ۱۲۰۰سال تخمين زده مي شود. از جمله روش هاي مهم تعيين سن مطلق به روش راديومتري عبارتند از :
۱- روش آرگون – پتاسيوم
۲- روش روبيديوم – استرانسيوم
۳- روش اورانيوم – سرب
۴- روش كربن – نيتروژن ( براي تعيين سن هاي كوتاه مدت )

کربن 14

کربن 14 ، رادیوایزوتوپ (ایزوتوپ سنگین) عنصر پایدار کربن است که با تشعشع بتای منفی () ، تبدیل به نیتروژن 14 می‌شود. انرژی بتای منفی حاصل ، 0.156 میلیون الکترون ولت به ازای هر مول است:

146C+β-→147N+e

چگونگی تولید کربن 14

در ارتفاع 6 تا 15 کیلومتری جو زمین ، بر اثر برخورد اشعه کیهانی به اتمسفر زمین ، نوترونهایی با انرژی زیاد تولید می‌شود. وقتی انرژی نوترونها بین 0،4 تا 1،6 میلیون الکترون ولت باشد، با برخورد به اتمهای نیتروژن ، کربن 14 ایجاد می‌کنند:

147C+n → 146C+n

منابع ورود کربن 14 به جو زمین

اتمهای کربن 14، پس از تشکیل به سرعت با اکسیژن ، ترکیب و به صورت 14CO2 ، در فضا منتشر می‌شود و از طریق سه منبع وارد ذخیره جهانی کربن در کره زمین می‌شوند. این سه منبع ، عبارتند از .

واکنش با آب‌های سطحی اقیانوسها و انتقال به آب‌های عمیق‌تر و انتقال به چرخه حیات آبزیان ، فتوسنتز و ورود به ساختار گیاهان و نهایتا" تغذیه حیوانات علفخوار و گوشتخوار و انتقال به بدن حیوانات و انسانها. تخمین زده می‌شود که تولید کربن 14 در اتمسفر در وضعیت موازنه با تجزیه پرتوزای آن قرار دارد. در نتیجه ، کل ذخیره کربن 14 کره زمین مقدار ثابتی است.

این پیش‌بینی را نخستین بار ، شخصی به نام "لیبی" (1949) به اثبات رساند. او با اندازه گیری نمونه های متان موجود در فاضلاب شهر بالتیمور و سپس چوب زنده ، صدفهای دریایی که به تازگی تشکیل شده اند و برخی از ارگانیسمهای دیگر به مقدار ثابتی از کربن 14 دست یافت.

چگونگی تعیین عمر یک ارگانیسم مرده

وقتی یک ارگانیسم زنده می‌میرد، اتمهای بخشهای آلی آن از چرخه طبیعی مواد (تغذیه و دفع مواد) خارج می‌شوند. در نتیجه ذخیره کربن 14 ارگانیسم مرده در وضعیتی منفک از ذخیره کل رادیوایزوتوپ جهانی قرار می‌گیرد و طی فرایند تلاشی با نیمه عمر 30 ± 5730 سال مقدارش کم و کمتر می‌شود. این کسر مقدار در آثار تاریخی در مقایسه با مقدار ثابت امروزی ،‌ نشان می‌دهد که چه مدت از مرگ ارگانیسم موردنظر گذشته است.

مثلا در هنگام مقایسه یک نمونه قدیمی و یک نمونه جدید ، با توجه به نیمه عمر کربن 14 که 5730 سال است، میزان کربن 14 نمونه قدیمی با نمونه جدید مقایسه و سن نمونه محاسبه می‌شود. مثلا در یک نمونه سیستم سالیابی ، محدوده زمانی 400 الی 50000 را سالیابی می‌کنند.

سیستم سالیابی کربن 14

سیستم سالیابی کربن 14 (موجود در پژوهشکده حفاظت و مرمت آثار فرهنگی ایران) بر پایه سالیابی با بنزن است. به این صورت که کربن ماده آلی موردنظر به بنزن تبدیل می‌شود. برای این کار ، نخست ماده آلی در کوره ای مجهز به تعدادی تله شیشه‌ای که برای جمع آوری CO2 تعبیه شده، می‌سوزد.

تله‌های شیشه‌ای آغشته به سود ، CO2 حاصل را جذب می‌کنند و به همراه NH4Cl و BaCl2 سیر شده ترکیب می‌شود، رسوب باریم کربنات حاصل ، وارد سیستم سنتز بنزن می‌شود و سرانجام مقدار کربن 14 بنزن از طریق اندازه‌گیری پرتوهای بتای منفی بوسیله شمارشگر سوسوزن مایع ، محاسبه و با نمونه استاندارد مقایسه می‌شود.