Datowanie radiowęglowe

Metody izotopowe mogą być wykorzystywane do określania wieku wykopalisk. Opierają się one na oznaczeniu zawartości promieniotwórczego izotopu węgla ¹⁴C. Izotop ten powstaje w przyrodzie wskutek bombardowania jąder azotu neutronami wyzwolonymi w atmosferze przez promieniowanie kosmiczne. Okres półtrwania tego izotopu wynosi około 5600 lat. Promieniotwórczy węgiel bierze udział w cyklicznym obiegu węgla w przyrodzie; jest pochłaniany z atmosfery jako CO₂ przez rośliny, z roślin dostaje się do organizmów zwierzęcych. W wyniku procesów gnicia szczątków roślinnych i zwierzęcych, a także procesów oddychania, powraca znów jako CO₂ do atmosfery itd. Promieniotwórczy izotop węgla ustawicznie się tworzy i ustawicznie rozpada. Prawa równowagi promieniotwórczej wymagają nagromadzenia się w przyrodzie takiej ilości ¹⁴C, by obydwa te procesy miały jednakową szybkość. W rezultacie w przyrodzie ożywionej stosunek zawartości izotopu ¹⁴C do zawartości izotopu ¹²C i ¹³C jest stały i jednakowy we wszystkich organizmach żywych, roślinnych i zwierzęcych, biorących udział w kołowym obiegu węgla w przyrodzie. Z chwilą jednak odcięcia na przykład konaru od drzewa, drewno zostaje wyłączone z tego obiegu i traci możliwość uzyskiwania nowych porcji promieniotwórczego izotopu węgla w miejsce tych, które uległy rozpadowi. W rezultacie promieniotwórczość drewna pochodząca od ¹⁴C stopniowo się zmniejsza. Oznaczając w nim stosunek zawartości węgla promieniotwórczego do zawartości węgla niepromieniotwórczego, można łatwo obliczyć czas, jaki minął od chwili, gdy drzewo stało się martwe, a tym samym określić wiek wykopaliska.