Es gibt im Weltraum eine Strahlung, die bis in die oberen Schichten unserer Erdatmosphäre eindringt. Werden Atomkerne von dieser Höhenstrahlung getroffen, so zerfallen sie in ihre Bestandteile und streben mit hoher Geschwindigkeit auseinander. Diese Bruchstücke kollidieren so auch mit anderen kernen.

Wenn ein Neutron auf einen Stickstoffkern trifft, so wird ein neues Teilchen ausgestoßen.
Dieses Teil ist dann ein positiv geladenes Proton.
So wird aus Stickstoff Kohlenstoff.

Das besondere an diesem so hergestellten Kohlenstoff ist, dass er 14 Teilchen, anstelle der sonst üblichen 12 teile besitzt.
Aus diesem Grund wird er auch Kohlenstoff-14 genannt.
Diese Verwandlung von Stickstoff in Kohlenstoff-14 ist jedoch zeitlich begrenzt und endet durch radioaktiven Zerfall. Je nachdem Stoff, in dem der Kohlenstoff-14 enthalten ist, kann der Verfall tausende von Jahren dauern.

Die C-14 Atome sind gleichermaßen in der Biosphäre unseres Planeten verteilt und stellen so auf lange Sicht ein Gleichgewicht von neu entstehenden und zerfallenden Atomen dar.

Pflanzen, so wie auch andere Organismen nehmen durch das lebensnotwendige Kohlendioxid diesen Kohlenstoff in sich auf.
Durch das Produkt des Stoffwechsels werden einige der Atome wieder ausgeschieden. Der andere Teil dieser Atome bleibt z.B. in der Pflanze in ihrem Blatt, oder Stengel erhalten.
Letztendlich gelangt durch die Nahrungskette in jegliches Lebewesen dieser radioaktive Kohlenstoff C-14.

Sobald dann ein Lebewesen, oder Organismus der das C-14 enthält stirbt, endet die Aufnahme von neuem Kohlenstoff aus der Umwelt.
Jedoch setzt sich der Verfall des vorhandenen C-14 weiterfort, weshalb die Anzahl der C-14 Atome immer weniger werden.
Nach einer Zeitspanne von annähernd 5730 Jahren ist nach statistischer Betrachtung, die Hälfte der Atome bereits zerfallen.
Diese Zahl wird als feste physikalische Größe angesehen.
Daraus kann man einen Zusammenhang zwischen der vergangenen Zeit und den noch vorhandenen Atomen erkennen.

Diese Methode ermöglicht es den Archäologen, organische Fundstücke zu datieren.
Dazu wird in einem Labor eine Probe des Kohlenstoffs abgewogen und in ein, von jeglicher äußerer Strahlung abgeschirmtes Meßgerät gesteckt. Auf diese Art und Weise wird dann die Zerfallsrate der Probe ermittelt.

Die Atome, die noch immer in der Probe enthalten sind, zerfallen während der Untersuchung weiter. Sie stoßen dabei Kernteilchen aus, die sich wieder zu Stickstoff wandeln.
Ein Zähler im Meßinstrument zeichnet diesen Verfall auf.
Durch die Anzahl der Zerfälle während einer Zeiteinheit, können die Wissenschaftler nun den Anteil der noch unzerfallenen Atome exakt ermitteln.

Die vergangene Zeitperiode, ergibt sich nun aus den bekannten Gesetzmäßigkeiten, die der radioaktive Verfall mit sich bringt.