Princip 14C datování

Radiouhlíkovou metodou lze datovat organický materiál, nejčastěji dřevo, zuhelnatělé dřevo nebo jiné organické látky, rostlinné makrozbytky, kosti, textílie živočišního a rostlinného původu, papír, kůže, vlasy, huminové kyseliny, ale také uhličitany z krasových sintrů, podzemních vod nebo ulit. Metoda datování je destruktivní, jelikož je nutné ze vzorku chemicky izolovat datovatelnou chemickou formu uhlíku, čímž dojde ke zničení vzorku. Vzorek vhodný k datování musí splňovat podmínku uzavřenosti vůči přirozenému koloběhu uhlíku.

Poločas přeměny radioaktivního uhlíku (5 730 let) je v porovnání s dobou existence Země velmi krátký. Mezi produkcí a úbytkem uhlíku ¹⁴C na Zemi je proto rovnovážný stav, tedy přibližně stejné množství ¹⁴C vzniká působením kosmického záření a zároveň zaniká vlivem radioaktivní přeměny.

Uhlík 14 vzniká v přírodě stabilní rychlostí a je rovnoměrně distribuován v rámci uhlíkového koloběhu. Produkován je především ve vyšších částech atmosféry a oxidován na chemickou formu ¹⁴CO₂. Poté přestupuje do troposféry, kde se stává součástí přirozeného koloběhu uhlíku. Část ¹⁴CO₂, společně s ostatním CO₂, je asimilována zelenými rostlinami a fotosyntetickými pochody zabudována do rostlinných tkání. V rostlinách obsažený ¹⁴C přechází dále do potravního řetězce.

Radiouhlíkové datování vychází z předpokladu známé výchozí aktivity (koncentrace) ¹⁴C ve složkách životního prostředí. V průběhu formování vzorku (růst organismů, ukládání sedimentu, srážení karbonátů, rozpouštění CO₂ ve vodě) dochází k příjmu uhlíku z okolního prostředí. Aktivita ¹⁴C je v ovzduší i tkáních živých rostlin a živočichů přibližně stejná. U žijících organismů je obsah radioaktivního uhlíku přirozenou látkovou výměnou udržován na stabilní úrovni až do okamžiku jejich odumření. Od  přerušení příjmu z okolí (např. smrt organismu, uložení organických látek v sedimentu) klesá aktivita ¹⁴C ve vzorku pouze vlivem radioaktivní přeměny. Ze známé výchozí aktivity ¹⁴C a zbytkové aktivity ve vzorku lze stanovit dobu, která uplynula od přerušení výměny uhlíku s okolním prostředím.

Výsledkem laboratorní analýzy uhlíku 14 je Konvenční radiouhlíkové stáří, což je speciální způsob vyjadřování aktivity ¹⁴C ve vzorku uváděné se v letech BP (Before Present). Konvenční radiouhlíkové stáří je vztaženo k referenčnímu datu 1950 a je opraveno na izotopickou frakcionaci.