Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія
Одним з найцікавіших сучасних методів прикладної радіохімії є метод визначення віку вуглецевмісних матеріалів, що ґрунтується на вимірюванні їхньої радіоактивності, зумовленої присутністю ізотопу Карбону-14. Цей метод датування за допомогою радіовуглецю, розроблений американським фізиком Віллардом Ф. Ліббі, дає змогу визначити вік вуглецевмісних зразків із точністю приблизно до 200 років. Нині цей метод можна застосовувати для датування матеріалів, вік яких не перевищує 50 000 років.
Ізотоп Карбону 14C утворюється з постійною швидкістю у верхніх шарах атмосфери. Виникає він з атомів Нітрогену в результаті дії на них космічних променів; перетворення Нітрогену на Карбон-14 відбувається за реакцією, наведеною в попередньому підрозділі. Радіоактивний вуглець окиснюється до карбон(IV) оксиду, який завдяки безперервним переміщенням повітряних мас повністю змішується в атмосфері з нерадіоактивним карбон(IV) оксидом. Рівноважна концентрація Карбону-14, що утворюється в атмосфері під дією космічних променів, дорівнює приблизно 1·10−12, а це означає, що один атом радіоактивного Карбону припадає на 1012 атомів звичайного Карбону. Карбон(IV) оксид, як радіоактивний, так і нерадіоактивний, поглинається рослинами, які фіксують вуглець у своїх тканинах. Тварини, що живляться рослинною їжею, також накопичують у своїх тканинах вуглець, який містить 1·10−12 частки радіоактивного ізотопу. Після загибелі рослини або тварини радіоактивність вуглецю в її тканинах, що визначається кількістю радіоактивного вуглецю, який у них міститься, відповідає частці радіоактивного вуглецю, що міститься в атмосфері за умов рівноваги. Проте через 5760 років (період піврозпаду Карбону-14) половина ізотопу 14C, що міститься в них, зазнає розпаду, і радіоактивність цього матеріалу зменшиться наполовину. Через 11 520 років залишиться лише четверта частина первісної радіоактивності і т. д. Отже, визначивши радіоактивність зразка вуглецевмісного матеріалу (деревини, м'яса, деревного вугілля, шкіри, рогу чи інших викопних решток рослинного або тваринного походження), можна визначити кількість років, що минули відтоді, коли вуглець, присутній у цьому зразку, був спочатку поглинутий з атмосфери.
При застосуванні методу датування радіоактивним вуглецем зразок матеріалу, що містить приблизно 30 г вуглецю, спалюють до карбон(IV) оксиду, який потім відновлюють до елементарного вуглецю (у вигляді сажі). Після цього лічильником Гайгера визначають бета-активність елементарного вуглецю й порівнюють її з бета-активністю вуглецю, що міститься нині в живих організмах (ця активність дорівнює 15,3±0,1 розпаду за хвилину на 1 г C). Потім за рівнянням реакції першого порядку (розд. 10) підраховують вік цього зразка. Цей метод було перевірено вимірюванням активності вуглецю, що міститься в деревині старих мамонтових дерев (секвой), про які за числом річних кілець відомо, що їхній вік становить 2928±50 років. Така перевірка дала задовільні результати; задовільною виявилася також аналогічна перевірка з використанням інших вуглецевмісних матеріалів, наприклад деревини, що належить до тих поховань періоду Першої династії єгипетських фараонів, вік яких сягає 4900 років, згідно з досить суворими методами датування.
На сьогодні методом радіоактивного датування вивчено тисячі зразків. Один із цікавих висновків, до якого дійшли вчені, полягає в тому, що останнє зледеніння північної півкулі відбувалося приблизно 11 400 років тому. Це вдалося встановити шляхом аналізу зразків деревини, добутої з-під шару землі у Вісконсині, де, як було встановлено, усі стовбури дерев лежать в одному напрямку, мабуть повалені льодовиком, що наступав; вік цих дерев вважають рівним 11 400±700 років. Вік зразків органічних матеріалів, що загинули в період останнього зледеніння в Європі, виявився рівним 10 800±1200 років. Вік численних зразків органічних матеріалів, деревного вугілля та інших вуглецевмісних речовин, знайдених у стійбищах людей у Західній півкулі, було визначено рівним 11 400 років; давніших зразків (30 000 років) виявлено дуже мало.
Виверження вулкана Мазама (у південній частині штату Орегон, США), коли утворився кратер, який нині називають Кратер-Лейк, відбулося 6453±250 років тому, як установлено аналізом залишків дерев, що обвуглилися під час виверження вулкана. У печері Форт-Рок (Орегон) було виявлено 300 пар мотузяних сандалій. Ця печера була засипана під час виверження вулкана, яке, як установлено, відбулося 9053±350 років тому. У печері Ласко поблизу Монтіньяка у Франції збереглися чудові малюнки, зроблені доісторичною людиною; на підставі аналізу деревного вугілля з вогнищ, виявлених у цій печері, вдалося встановити його вік 15 516±900 років. Аналіз тканини палітурки однієї з книг (не так давно виявленої в печері в Палестині), яка, як вважали, була написана приблизно в I—II ст. до н. е., дав змогу встановити, що цій книзі 1917±200 років.