Hai nguyên tử có số proton bằng nhau, nhưng số neutron khác nhau, được gọi là đồng vị của nhau. Hàng chục triệu năm đến nay, tỉ lệ hai đồng vị carbon là ¹²C và ¹⁴C trong bầu khí quyển không thay đổi. ¹⁴C có tính phóng xạ, cứ qua 5730 năm, hàm lượng giảm một nửa, quá trình này được gọi là “chu kỳ bán rã”. Sinh vật khi sống, thường xuyên trao đổi chất với môi trường bên ngoài, vì thế hàm lượng ¹⁴C trong cơ thể sinh vật bằng với hàm lượng ¹⁴C trong tự nhiên thời kì đó. Tuy nhiên, một khi sinh vật chết đi, chúng không còn trao đổi chất với môi trường bên ngoài nữa, hàm lượng ¹⁴C trong cơ thể chúng sẽ không ngừng giảm do phân rã. Không có sức mạng nào trong tự nhiên có thể khiến cho quá trình này chậm lại hoặc nhanh hơn, thế là đo hàm lượng ¹⁴C trong xương sinh vật, có thể xác định thời gian chúng chết. Phương pháp đo hàm lượng ¹⁴C trong sinh vật cổ, sau đó căn cứ vào chu kì bán rã của ¹⁴C để suy đoán ra niên đại sinh vật cổ, được gọi là “đồng hồ carbon”. Đồng hồ carbon có thể khảo chứng “tuổi” của cổ sinh vật trong vòng 20 000 năm. Các nhà khảo cổ học Trung Quốc đã dùng phương pháp này để giám định nắp quan tài làm bằng gỗ thông trong mộ Mã Vương Đôi và xác định được ngôi mộ này được xây dựng cách đây 2130 năm. Kết quả khảo chứng các tài liệu lịch sử đã xác định niên đại của ngôi mộ cổ này là vào đầu thời Tây Hán, cách đây khoảng 2100 năm. Nhà hóa học người Mỹ Frank Libby đã sáng tạo ra phương pháp “đồng hồ carbon” này, giúp ông giành được giải Nobel năm 1960.

Phan Thị Ngọc Trinh
Giáo viên Hóa học - Trường Quốc tế Á Châu