由於宇宙射線的衝擊,大氣中極少的氮原子變成碳—14原子,碳—14原子又跟氧結合,形成二氧化碳,這種二氧化碳跟普通的二氧化碳一樣,被植物吸收了,通過光合作用變成澱粉等物質,植物又被動物當成食物吸收到體內,有些植物和動物又被人當成食物吸收到人體內。因此,無論是植物、動物還有人的體內,都有碳—14原子。而且它在活體內的含量百分比是一定的。
人體內有放射性元素碳—14,這事實讓人聽起來似乎很可怕,但自古以來就是這樣,誰也沒有因此而得病,原因是碳—14原子的數目實在太少了,它放出的射線,實際上隻是電子,能量很弱,對人毫無傷害。
科學家測定出大氣中二氧化碳裏,平均每6×1012個二氧化碳分子中,隻有一個分子裏是碳—14原子。同樣任何活的生物,由於不斷的吸收養料,進行新陳代射,體內所含碳—14原子數目,也是保持總碳原子數中16×1012的水平。
為了容易用儀器測定碳—14原子的多少。科學上又換算為相當於每克碳在一分鍾內平均放出16個電子(這種由射線放出的電子又叫β粒子)。測定用的儀器是一種複雜的電子裝置,它每接受到一個射線,就會發出一個響聲,或是計數器就跳一個數字,這樣具體做法就簡單了,如果拿幾片新鮮的樹葉做實驗,可以把它幹餾成碳,稱出一克,放到儀器上,它準在每分鍾內,發出16次響聲。
如果你在一個古人居住過的洞穴裏,發現了一塊木炭,你拿來後把它洗淨烘幹,取其一克,放到那種儀器上結果在每分鍾內平均隻能聽到有8次響聲。那就能判定,這塊木炭是在5730年前由活的樹木被人砍下燒成碳的,從而可以知道那些古人,是在五、六千年前,曾在這個洞穴附近生活過。那棵活的樹木,從砍下的那一天起,它體內碳—14的原子,不再跟大氣中的二氧化碳那樣保持平衡,而是逐漸按半衰期的速度減少,並開始計時了。
考古工作者,有了碳—14的“計時鍾”,認定曆史年代的準確性,大大的提高了。雖然它有±200年實驗誤差,但比過去隻能用地質年代來估計的方法可靠得多。
以上所說,僅是科學研究中應用元素放射性的一個例子。元素的放射性,有著廣泛的應用價值,科學家們正努力的設法,讓它能更好的為人類造福。