La datation au carbone-14 utilise le rapport du carbone 14 radioactif au carbone 12 non radioactif pour déterminer si le rapport est le même que dans les organismes vivants, ou s'il est inférieur, indiquant que le carbone-14 s'est désintégré au cours d'une période de milliers d'années. Le carbone-14 a une demi-vie de 5 730 ans, ce qui correspond au temps qu'il faut pour que la moitié d'un échantillon donné de carbone-14 se désintègre.
Le carbone-14 ne représente qu'un faible pourcentage du carbone total dans l'environnement et provient de l'atmosphère lorsque les rayons cosmiques et les particules à grande vitesse de l'espace frappent les atomes d'azote. Bien que la physique soit plus compliquée que cela, les atomes d'azote perdent essentiellement un proton et gagnent un neutron pour devenir du carbone-14.
Les plantes absorbent le carbone-14 lorsqu'elles convertissent le CO2 en sucre et construisent des structures cellulaires. Les animaux absorbent le carbone 14 lorsqu'ils mangent des plantes ou d'autres animaux. Ces organismes n'absorbent plus de nouveau carbone 14 une fois qu'ils sont morts, de sorte que le carbone 14 n'est pas reconstitué car il se décompose à nouveau en azote.
La datation au carbone-14 utilise actuellement une technique appelée spectrométrie de masse par accélérateur, et elle est capable de déterminer le rapport du carbone 14 au carbone 12 dans un échantillon. L'ancienne technique prend plus de temps et repose sur la détection du rayonnement bêta du carbone-14 en décomposition. Mesurez le nombre d'événements de désintégration, puis comparez le nombre de désintégrations par unité de masse par unité de temps à l'activité de désintégration dans les organismes vivants.
La datation au carbone-14 a une précision de 95 % pour déterminer l'âge de matière organique jusqu'à 50 000 ans. Après 50 000 ans, cependant, la quantité de carbone 14 restante est trop faible pour une lecture précise.
