Радиоуглеродный анализ — это метод радиоизотопной датировки, приме­няемый для определения возраста биологических останков, предметов и мате­риалов биологического происхождения путём измерения содержания в материале радиоактивного изотопа ¹⁴С по отношению к стабильным изотопам углерода.

Углерод, являющийся одной из основных составляющих биологических организмов, присутствует в земной атмосфере в виде нескольких изотопов.

Изотоп ¹⁴С радиоактивен, он постоянно образуется в основном в верхних слоях атмосферы на высоте 12-15 км и подвержен β-распаду с периодом полурас­пада Т_1/2 = 5730 лет.

Соотношение радиоактивного и стабильных изотопов углерода в атмосфере и в биосфере сохраняется примерно одинаковым из-за активного перемешивания атмосферы, поскольку все живые организмы постоянно участвуют в углеродном обмене, получая углерод из окружающей среды. С гибелью организма углерод­ный обмен прекращается. После этого стабильные изотопы сохраняются, а радиоактивный (¹⁴С) постепенно распадается, в результате его содержание в остан­ках постепенно уменьшается. Определив текущее соотношение изотопов в биологическом материале, можно установить время, прошедшее с момента гибе­ли организма.

Для определения возраста из фрагмента исследуемого образца выделяется углерод (путём сжигания предварительно очищенного фрагмента). Для выделен­ного углерода производится измерение радиоактивности, на основании этого определяется соотношение изотопов, которое и показывает возраст образца.

Измерение возраста предмета радиоуглеродным методом возможно только тогда, когда соотношение изотопов в образце не было нарушено за время его существования, то есть образец не был загрязнён углеродосодержащими материалами более позднего или более раннего происхождения, радиоактивными вещест­вами и не подвергался действию сильных источников радиации.

Содержание изотопа ¹⁴С в атмосфере зависит от многих факторов, таких как:

• интенсивность космических лучей и активность Солнца;

• вулканическая деятельность (углерод, содержащийся в вулканических вы­ бросах, «древний», практически не содержащий ¹⁴С);

• проведение атмосферных ядерных испытаний, создавших в 1950-х — 60-х годах существенный выброс радиоуглерода в атмосферу (бомбовый эффект);

• сжигание большого количества ископаемых топлив (углерод, содержащийся в нефти, природном газе и угле — «древний», практически не содержа­щий ¹⁴С).

Определение возраста таких загрязнённых образцов может дать огромные ошибки.

Погрешность метода радиоуглеродного анализа при использовании незагрязнённых образцов в настоящее время находится в пределах от 70 до 300 лет.