碳14定年法的精度為何呢？ - 地球科學討論

不好意思今天才看到推文，在這邊嘗試回應
有講的不清楚或是有錯的地方還請大家多多幫忙指教

這裡講的一比一的線是指說，理論上我們都希望透過定年之後算出來的年代

就可以是"真"的年代，但是碳十四在這件事情上沒辦法

通常需要作一件事情就是去對校正曲線去找到對應的曲線

校正曲線大概是長這個樣子
http://0rz.tw/gUL44

左邊Ｙ軸代表的是透過碳十四定年後用半衰期算出來的年代
所以叫radiocarbon age, X軸則是我們真的想知道的年代叫做calender age or cal

大家如果一看就會發現這兩條線並不是落在同一條1：1的線上
而且他看起來也不是一個簡單的代數，他們的關係會隨著時間改變
這條曲線就是碳十四的校正曲線

大家可以想像看看，你怎麼會知道某個東西它的radiocarbon age 會跟cal age不一樣
呢？一定是因為有某個東西，你已經知道他的年代了，然後你去定他的碳十四
所以就會得到radiocarobn age vs cal age的關係了

目前大概普遍上有幾種做法
1. 樹輪：這個是最精確的，你可以看到圖上靠近現代密密麻麻的綠色的點大概都是樹輪
好處是可以做到一年一年的推算，但是超過兩萬年以上的樹木就很難找到，所以年代
沒辦法推到很老

2. 湖泊紋泥層：原理同上，高緯度地區冬夏季節湖泊的沈積物性質差異大，所以會有
季節性的紋泥層，一層一層數就可以知道年代，在同時定同層位的碳十四年代
缺點是，萬一沈積不連續呢？中間要是有斷掉的話，就會有誤差，還有
大的湖泊通常也要考慮儲藏庫年代的變化，而這個差值有可能會隨著時間改變

3. 珊瑚：珊瑚的好處在於可以同時定鈾釷的絕對年代與碳十四，也可以做到很老
缺點是保存良好的珊瑚非常難找，而且單一珊瑚的年代沒辦法橫跨很長

4. 深海岩心：原理跟湖泊很像，有些地方的海洋會有季節性的缺氧，所以會有很高解
析度的季節性的沈積物（Cariaco basin or Santababra Basin)同理一層一層數
就可以推測cal age, 在定radiocarbon age就可以了，問題也根湖泊很像，沈積不
連續或是儲藏庫年代變化就很容易有誤差

5. 石筍：最新的方法，石筍可以跟珊瑚一樣有絕對定年，又是CaCO3的組成
也可以定14C, 主要的問題來自於沈澱石筍的液體來自於洞穴上方的地下水
地下水向下穿透土壤與上方岩層的時候，有沒有攜帶比較老的碳進入石筍中呢？
這個老碳的量會隨著時間變化嗎？

以上是作校正曲線的方法
回到一個基本的問題：為什麼碳十四年代跟校正曲線年代會不match呢？
問題只有兩個，但很難回答，就是input and out put
1. 14C的產量不是恆定的
2. 14C在地球的各系統間循環的速度也不是固定的

1. 14C上文提到，是宇宙射線打到大氣層頂的15Ｎ形成的
宇宙射線進入地球的量，會隨著附近星體的改變，太陽活動的強弱，地球磁場的強弱
而變化，這些隨著時間不斷變化的改變量都不是很容易可以評估的出來的

2. 14C也會隨著生物，海洋對CO2的吸收而改變，所以在冰期間冰期，如果深海的循環
變慢，地表植物與動物的量改變，都會影響到14C再不同系統間的量的改變

這些問題綜合出來的結果就是造成了我們還需要校正曲線的原因
而這個校正曲線的工作也不斷地在進行中

主要有三個program網路上都可以找到
CALIB (現在應該是6.0版了）

CALPAL

還有Fairbank的實驗試做的程式
http://radiocarbon.ldeo.columbia.edu/research/radiocarbon.htm

根據所定年的材料都會有不同，拿東西去定年，跟拿到年代後
都一定還要好好想清楚這個年代代表的意義！

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讓我們起來吧!!
用狂飆的熱情和鐵般的理智
創造我們的世紀!!!!

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