La datazione al carbonio 14 utilizza il rapporto tra carbonio-14 radioattivo e carbonio-12 non radioattivo per determinare se il rapporto è uguale a quello degli organismi viventi o se è inferiore, indicando che il carbonio-14 è decaduto durante un periodo di migliaia di anni. Carbon-14 ha un'emivita di 5.730 anni, che è il tempo necessario per la metà di un dato campione di carbonio-14 a decadere.
Il carbonio-14 è solo una piccola percentuale del carbonio totale nell'ambiente e proviene dall'atmosfera quando i raggi cosmici e le particelle ad alta velocità dallo spazio colpiscono gli atomi di azoto. Sebbene la fisica sia più complicata di questa, essenzialmente gli atomi di azoto perdono un protone e ottengono un neutrone per diventare carbonio-14.
Le piante assorbono carbonio-14 quando convertono la CO2 in zucchero e costruiscono strutture cellulari. Gli animali assorbono carbonio-14 quando mangiano piante o altri animali. Questi organismi non assorbono più carbonio-14 una volta che sono morti, quindi il carbonio-14 non viene reintegrato quando si ritrasforma in azoto.
La datazione al carbonio 14 utilizza attualmente una tecnica chiamata spettrometria di massa dell'acceleratore ed è in grado di determinare il rapporto tra carbonio-14 e carbonio-12 in un campione. La vecchia tecnica richiede più tempo e si basa sulla rilevazione della radiazione beta dal carbonio-14 in decomposizione. Misura il numero di eventi di decadimento e confronta il numero di decadimenti per unità di massa per unità di tempo con l'attività di decadimento negli organismi viventi.
La datazione al carbonio 14 ha un'accuratezza del 95% quando si determina l'età del materiale organico fino a 50.000 anni. Dopo 50.000 anni, tuttavia, la quantità di carbonio-14 rimanente è troppo bassa per una lettura accurata.
