Wenn es 5.730 Jahre dauert, bis Kohlenstoff 14 zerfällt, wie können wir mit Hilfe der Kohlenstoffdatierung wissen, dass etwas älter ist als das?
Radioaktiver Zerfall ist ein zufälliger Prozess, der durch nichts beeinflusst werden kann. Bei ein einzelnes radioaktives Atom ist es unmöglich den genauen Zeitpunkt vorherzusagen, an dem es zerfällt. Das kann in 10 Minuten, einer Woche oder 10.000 Jahren sein. Hat man jedoch eine große Menge an radioaktiven Atomen, kann man durch Bestimmen der Menge eines Elementes messen, wie viele Atome in einem bestimmten Zeitpunkt zerfallen. Dabei stellt man fest, dass sich die Anzahl der radioaktiven Atome nach einer gewissen Zeit um die Hälfte reduziert hat. Daher wird die Zeit auch Halbwertszeit genannt. Bei C14 beträgt diese 5.730 Jahre. Wenn ich also zu einem Zeitpunkt 10.000 Atome habe, habe ich nach 5.730 Jahren nur mehr 5000 und nach weiteren 5.730 Jahren nur mehr 2500 Atome.
Bei lebenden Organismen wird C14, das durch Kollisionen von Stickstoff mit kosmischer Strahlung in der oberen Atmosphäre entsteht, mit der Nahrung aufgenommen. Dadurch bleibt das Verhältnis von C14 zu nicht radioaktiven C12 im Organismus konstant. Nach dem Tod eines Organismus wird kein weiteres C14 aufgenommen und der Anteil an C14 nimmt stetig ab. Wenn man etwas datieren will, bestimmt man nun das Verhältnis von C14 zu C12. Je nachdem, wie das Verhältnis aussieht, kann man dann darauf Rückschlüsse ziehen, wie alt etwas ist. Da nach 5.730 Jahren nur die Hälfte der usprünglich vorhandenen C14-Atome zerfallen ist, kann man auch Dinge datieren, die älter als das sind. Allerdings gibt es für diese Methode auch eine Grenze, da irgendwann einfach zu wenige C14-Atome vorhanden sind, um das Alter verlässlich zu bestimmen.