Karbondatering baserer seg på den radioaktive nedbrytningen av karbon-14-isotoper i naturen. Karbon-14 har en halveringstid på 5730 år, noe som gjør den svært godt egnet til å aldersbestemme organisk materiale gjennom målinger av isotopratioen ¹⁴C/¹²C.

Karbon-14 dannes kontinuerlig i atmosfæren ved reaksjoner mellom kosmisk stråling og nitrogenatomer. Karbonatomene reagerer med oksygen og spres i atmosfæren som karbondioksid (CO₂). Derfra tas de opp i organisk materiale gjennom fotosyntesen og spres slik videre i næringskjeden og til havene. Så lenge denne prosessen er aktiv forblir ratioet mellom ¹⁴C og ¹²C tilnærmet konstant.

Karbon-14-klokken begynner å tikke når materialet er dødt, det vil si når det ikke lenger utveksler karbon-14 med omgivelsene. Fordi karbon-14 er radioaktivt vil antallet karbon-14-atomer i materialet da avta eksponentielt. Måling av den gjenværende andelen gjør at vi kan beregne prøvens radiokarbonalder.

På grunn av at atmosfærens innhold av radioaktivt karbon-14 har variert bakover i tid vil det ikke være full overensstemmelse mellom den beregnede radiokarbonalder og historisk alder i kalenderår. Det er derfor utviklet en internasjonal kalibreringskurve laget ut fra av prøver med kjent historisk alder. Denne består av målinger på årringdatert tre de siste 14 000 år. For eldre tidsperioder er det benyttet annet materiale med grovere oppløsning og større usikkerhet. Kalibreringskurven går 50 000 år tilbake i tid, som tilsvarer grensen for hvor mye karbon-14 som kan måles og skilles fra bakgrunnsforurensning i prosesser og utstyr.

fra en radiokarbonmåling kalibreres mot den internasjonale kalibreringskurven for å oppnå et dateringsresultat i kalenderår. Fordi kalibreringskurven har både flate og bratte partier vil bredden på det kalibrerte aldersspennet variere avhengig av prøvens alder. Et eksempel på et flatt parti i kalibreringskurven er AD 1700 – 1950 og i denne perioden er det svært utfordrende å bruke karbondatering. I tiden etter AD 1950 domineres kalibreringskurven av produksjon knyttet til atomprøvesprengningene og forhøyede nivåer av karbon-14 i atmosfæren. Karbon-14-bombetoppen kan brukes til å gi svært presise dateringer av moderne materiale.

Bestill karbondatering