The Discovery Of Mysterious Ancient Religious Manuscripts | Dead Sea Scrolls (1/3) | Timeline
Carbon 14 has a half-life of around 5700 years.
How do we know that the half life of carbon 14 is 5730 years? And how does finding out the ration between c12 and c14 pertain to radiocarbon dating?
November 13, 2019 Quora
All radioactive isotopes randomly emit radiation as they decay, with the amount of radiation decreasing in a particular rate over time. The amount of the isotope always produces the same curve:
https://www.quora.com/How-do-we-know-that-the-half-life-of-carbon-14-is-5730-years-And-how-does-finding-out-the-ration-between-c12-and-c14-pertain-to-radiocarbon-dating
「水」――生命の炭素 より
変奏⑥：ヒトの誕生
かつて生まれた数百万にのぼる生物種は、ほとんどが絶滅した。5億年以上前の古生代の海に棲んだ三葉虫の化石は、突起だらけの骨格をもち、丸い複眼で太古の海中から人間をにらんでいるようだ。三葉虫が絶滅してから2億5000万年以上たつ。続いて現れる恐竜が。中生代の陸・海・空を支配した。堂々たる彼らの骨格化石が、生物界の飽くなき生存競争を無言のうちに語る。恐竜は死に絶え、恐竜から分化した鳥だけがいまに残る。ややあって、ついに私たちヒトが生まれた。
ヒトの足跡は、ほかの生物種よりずっとよくわかっている。ヒトだけが建物をつくり、石炭を掘り、火を使い……と、環境に永続性の爪痕を残してきた。どれも炭素のおかげだったが、実のところ炭素原子は、人類史のありさまを知る時計にもなる。
炭素で時間がわかる
炭素原子のほとんどは星々が生み、未来永劫利用できる。しかし原子のごく一部（約1兆分の1）は地球というダイナミックな舞台の上で、登場・退場をくり返す役者だといえる。ポッと現れ、ちょっとだけ働き、フッと消えてしまう原子だ。
炭素には安定的な原子が2種あった。約99％を占める炭素12と、約1％のやや重い炭素13。それぞれ中性子を6個、7個もち、46億年より前前厚生内でに生まれた。
かたや中性子8個の炭素14は不安定だから、安定な窒素14に変わっていく。炭素14は、成層圏の高層で宇宙線（高エネルギーの陽子や原子核）を浴びた窒素原子からできる。宇宙線を浴びた核（原子核）は乱され、そのときに出る高エネルギーの中性子が窒素原子にぶつかる。すると窒素14の核が陽子1個を得て中性子1個を失う結果、炭素14の核になる。数十億年前から続くその現象が、地球大気にたえず微量の炭素14を添えてきた。
炭素14は、中性子が多すぎて居心地が悪く、自己崩壊（放射壊変）したい。そのため、中性子を陽子と電子に変身させて窒素14に戻り、余分なエネルギーを高速の電子（ベータ粒子）の形でだす（放射能）。炭素14の数が半分になる時間（半減期）は5730年だとわかっている。その値が、考古学の研究にぴったりだった。
炭素14年代測定では、炭素の循環を前提に、生物が死んだ時点を突き止める。生きている植物は太陽エネルギーを利用して、二酸化炭素CO2と水から糖をつくる（地球上のあらゆる生命を養う光合成）。できた植物の体を動物が食べ、その動物を別の動物が食べる。キノコなど菌類は、動植物の死体を分解して養分にする。そんな食物連鎖を通じ、炭素原子は貯蔵庫から貯蔵庫へと移っていく。
生きている植物は他の炭素原子とともに1兆分の1の炭素14もとりこむ。植物体内の「炭素12、13、14」の比率は、大気中の比率と同じ値になる。野菜や果物や肉を食べる食べる読者の体内も同じ、つまり読者の体をつくる炭素原子（体重が60kgなら約15kg）の1兆分の1は、放射性の炭素14が占める（それが読者の体を数千ベクトルの天然放射線源にしている）。
「1兆分の1」は、生物が生きているかぎり変わらない。だが死ねば、その瞬間から「炭素の時計」がコチコチと時を刻み始める。
歴史を語る炭素
放射性の炭素を年代測定に使うやりかたは、第二次大戦の直後、シカゴ大学の化学者ウィラード・リビーの頭に浮かぶ。マンハッタン計画に加わった彼は放射性同位体の化学的挙動を熟知し、炭素14が考古学に役立つと見抜いた。核時代の夜明けを生きた多くの同僚と同じく彼も、戦後は自分の専門を軍事以外の道に活かそうと決めた。
リビーの発想はやさしい。古代の羊皮紙（ようひし）、焚火（たきび）跡の炭、毛髪、皮膚片などが含む炭素14を測り、生きていた年代をはじきだす。炭素14の比率が半分なら5730年前のもの、4分の1なら約1万1500年前のものだ。炭素14年代測定は、ほぼ5万年前よりも新しい歴史資料に使える。
少々やっかいなことはある。「1兆分の1」の精密な測定はやさしくない。安直には放射能の強さから炭素14の量を見積もるが放射能が弱いため大きな資料を要し、測定もむずかしい。ずっと効率のいい「質量分析」なら、短時間で正確な値がだせる。資料は、雑穀のひと粒や、毛髪の切れ端でも十分だ。
