C-14-datering, også kalt radiokarbon-datering, er en dateringsmetode som benytter den radioaktive nedbrytning av karbon-isotopen 14C. Med C-14 metoden kan en datere alle slags materialer som har karbon fra atmosfæren, som for eksempel pinner, blader, trekull, bein, skjell, grunnvann og kalkutfellinger. Dette er den viktigste dateringsmetode for arkeologiske og geologiske funn som er yngre enn ca. 50 000 år.
Prinsippet for metoden
Hovedprinsippet for metoden er enkelt. Kosmisk stråling produserer den radioaktive isotopen 14C i atmosfæren. Denne oppfører seg kjemisk sett på samme måte som andre karbon-isotoper. Det vil si at det dannes 14CO2 som tas opp i alle grønne planter på samme måte som for isotopen 12C som utgjør 98,9 % av karbonet i atmosfæren. Men når planten dør starter den radioaktive nedbrytingen av 14C med en halveringstid på 5730 år, mens de stabile 12C og 13C isotopene ikke brytes ned. Det betyr at innholdet av 14C halveres for hvert 5730 år. En pinne som har halvparten av det opprinnelige innhold av 14C er altså 5730 år gammel og en som har ¼ av det opprinnelige innhold er 11 460 år.
Oversettelse eller kalibrering av 14C-år til kalenderår
Willard F. Libby fikk Nobelprisen i 1960 for å ha oppdaget metoden, først publisert i 1949. Han og andre fysikere antok da at 14C-innholdet i atmosfæren hadde vært konstant over tusener av år, og de mente derfor at den alderen de fikk var det samme som kalenderår. De testet metoden ved å datere årringer i gamle trær og kjente historiske funn og fikk tilnærmet riktige aldre, men for eksempel for egyptiske funn fikk de yngre aldre enn det arkeologene hadde funnet ut – og arkeologene hadde rett.
Vi vet nå 14C-innholdet i atmosfæren har variert betydelig. Dette er klarlagt ved flere tusen dateringer av årringer i tre. Ved hjelp av dendrokronologi har en nå en sammenhengende serie av årringer i trær som går så å si 13 000 år tilbake i tid. Til å begynne med daterte en gjerne ti og ti ringer. Fra 1990-tallet er det blitt mer og mer slik at laboratoriene daterer bare en eller to årringer. På denne måten får en alder i kalenderår ved å telle treringene og alder i C-14 år ved å datere, og en kan altså "oversette" C-14 år til kalenderår. På engelsk kalles dette calibrating, og det er nå også innarbeidet i norsk at vi sier kalibrere C-14 år til kalenderår. Eksempler på dette er vist i to figurer.
Fra 1990-tallet er det en internasjonal arbeidsgruppe som samler inn alle dateringer av årringer i trær, vurderer de, og setter de sammen til det som kalles et kalibreringsprogram; det siste er Calib20, som kom i 2020. Lenger bakover i tid enn det den dendrokronologiske kurven går, bruker de paralelle C-14 og Uran-serie dateringer av speleotemer og koraller.
Årsaken til variasjoner i 14C i atmosfæren.
Det er særlig to prosesser som bestemmer dette. Viktigst er styrken av jordens magnetfelt fordi magnetfeltet bremser den kosmiske strålingen. Dernest er det utveksling av CO2 med havet, som varierer særlig med istider.