一旦生物体死亡，它就会停止碳来源。死亡时碳-12与碳-14的比例与其他所有生物相同，但碳-14衰变。碳-14衰变，其半衰期为5700年，而碳-12的量在身体中保持恒定。通过观察样品中碳-12与碳-14的比例并将其与生物体中的比例进行比较，可以相当精确地确定以前生物的年龄。
通过碳-14测年来计算样本的年龄的公式是：
t = [ln（Nf / No）/（ – 0.663）]×t1 / 2
t = [ln（N f / N o）/（ – 0.663）] xt 1/2
其中ln是自然对数，N f / N o是样品中碳-14的百分比与活组织中的量相比，t 1/2是碳-14的半衰期（5，700年）。
所以，如果你的化石含有10％的碳-14与活体样品相比，那么这个化石就是：
t = [ln（0.10）/（ – 0.6693）]×5，700年
t = [（-2.303）/（ – 0.6693）]×5，700年
t = [3.323] x 5，700年
t = 18,940岁
因为碳-14的半衰期是5700年，所以它只适用于约6万年前的化石对象。然而，碳-14定年的原理也适用于其他同位素。钾-40是一种天然存在于体内的另一种放射性元素，其半衰期为13亿年。其他有用的放射性测年放射性同位素包括铀-235（半衰期= 7.04亿年），铀-238（半衰期= 45亿年），钍-232（半衰期= 140亿年）和铷-87（半衰期= 490亿年）。
使用各种放射性同位素可以高度准确地测定生物死亡年限。然而，放射性同位素测年可能在将来不能很好地发挥作用。于20世纪40年代后死亡的生物会因为核弹、核反应堆和露天核试验的影响而难以精确测定。
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