On December 17, 1908, Willard Frank Libby was born on farm in Grand Valley, Colorado. 物理化学者であるLibbyは、放射性炭素年代測定法の開発により、1960年にノーベル化学賞を受賞しました。 この技術は、炭素の不安定な同位体である放射性炭素14（C14）の崩壊を利用して、有機物（かつて生きていた物質で構成されているもの）の年代を測定するものである。 炭素年代測定が可能なものは、一般的に数百年から6万年前のもので、古代のサンダルの底、氷河のアイスコア、死海文書、エジプトのファラオの墓のミイラなど様々なものが含まれます。
1940年代には、宇宙線が地球の大気圏に突入すると、そこに存在するガスと衝突して中性子シャワーが発生することが、すでに研究者によって知られていました。 また、これらの自由浮遊中性子のうちいくつかは、窒素原子に吸収され、その過程でC14（より一般的な同位体は炭素12）に変化することも知っていました。 C14は不安定で、時間とともに崩壊して窒素に戻ります。この2度目の変換の際に放出されるベータ粒子が、C14を放射性物質にしているのです。
リビーの功績は、C14が大気から生物圏に移動する際に、さらに一連の段階を経ることを認識したことである。
- 新たに生成されたC14は酸化して、大気の一般的な成分である二酸化炭素（CO2）を形成する。
- 植物は光合成によって二酸化炭素分子を吸収し、炭素原子を糖に変換する一方で酸素は空気に戻す。
- 植物は、直接的または間接的にすべての生物によって消化される。
したがって、リビーは、すべての生物は少量のC14を含んでいると結論づけた。 しかし彼は、生物が死ぬと炭素の取り込みが停止することも認識していた。 C14は時間とともに減衰するので、もはや生きていない有機物は、古くなればなるほどC14の割合が少なくなっていくのです。 リビーは、ある品物に残っているC14の量を、もともと大気中にあった量と比較して、その品物の年齢を決定することができました。
1950年代、リビーらは有機物の放射能を測定するために、感度の高いガイガーカウンターを作りました。 年齢計算は、C14の半減期に基づいて行われました。5,730年後には、元の量の約50パーセントのC14がまだ物体中に存在することになります。 リビーは、先史時代のナマケモノの糞、ストーンヘンジの木炭、死海文書の羊皮紙などを測定し、年代測定に成功した。
Willard Libbyは1933年にカリフォルニア大学バークレー校で化学の博士号を取得し、第二次世界大戦に参戦してマンハッタン計画に参加するまで同校で教鞭をとっていました。 戦後はシカゴ大学化学部の教授となり、画期的な研究を行い、1952年には「放射性炭素年代測定法」を出版した。 1954年、ドワイト・アイゼンハワー大統領によって原子力委員会の委員に任命された。 ノーベル賞受賞の少し前に、UCLA で教育と研究に復帰しました。
さらなる研究により、科学者たちは放射性炭素年代測定の技術を磨き続けています。 実際、大気中のC14濃度は時代とともに変化していますが、完全に一定というわけではありません。 地球と太陽の磁場の変化は宇宙線の強さに影響を与えますし、大気中の二酸化炭素濃度も自然または化石燃料の燃焼により変動します。 1950年代から1960年代初頭にかけて行われた核実験により、大気中のC14の量は自然界の約2倍という高い値まで上昇した。 1980年代に開発された加速器質量分析法（AMS）は、炭素のサンプルの原子を原子量単位で分離する方法であり、このような変動を考慮し、年輪年代学（木の指輪の年代測定）に基づいた検量線が数千年前から作成されています。 つまり、試料に含まれるC14の割合を放射性崩壊に基づいてではなく、直接測定することができるのです。 AMSは非常に小さなサンプルの測定が可能であるため、博物館や図書館の収蔵品を破壊することなく年代測定を行うことができます
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