农作物中c14原与大自然的c14是平衡的，但一旦收获，光合作用即停止，它的β放射性衰变率遵循衰变定律，即按指数函数随时间而衰减。该原理可用来测试，农副产品原料发酵生产年份酒的c14β放射性，从而确定年份酒的贮存时间。
稳定同位素c12与c13;放射性同位素c14;c14 β放射性; 放射性同位素衰变规律
“古董”（几百年历史）威士忌、麦芽威士忌，在佳士得拍卖市场每瓶分别能卖到几千英镑、几万英镑，但是业内专家认为“古董”威士忌市场充斥了虚假年份酒，卖家称自已的威士忌有着几百年历史，实际上是几年前才生产的现代“威士忌”。2008年牛津大学放射性加速器研究所和苏格兰威士忌研究所，采用放射性同位素c14鉴别古董威士忌，提出拍卖的一瓶窖藏（1856年）麦卡伦威士忌原预计售价2万英镑，经c14鉴定仅为1950年产品，*后佳士得拍卖被撤消。近年来，我国酒类销售市场出现了年份酒，消费者也十分关注年份酒，似乎贮存时间愈长愈珍贵，但如何确定年份酒贮存时间的分析方法很少。现根据调研与研究工作，介绍放射性同位素c14，应用于年份酒贮存时间的测定。
⒈ 分析与测试原理［1］
同位素就是原子序数相同、原子质量不同的元素，它们在元素化学周期表占有同一位置。同位素有的是稳定的;有的是不稳定的，又称放射性同位素。
在碳元素中除了含有大量的稳定同位素c12、c13以外，还有微量的放射性同位素c14（半衰期5600年），它是宇宙射线的中子穿过大气层时碰撞到空气中的氮核（n14）发生核反应而产生的，即7n14 ＋ 0n1 → 6ｃ14＋ 1h1 。多少年来，宇宙射线不断地射到地球，因此大气中的c14不断地产生，但又不断地衰变成稳定同位素（c12、c13），结果大气中c14的含量始终保持不变。
大气中的稳定同位素，碳与氧化合生成稳定的c12o2 、c13o2 ，而放射性同位素c14与氧化合生成放射性的二氧化碳（c14o2），他们分别通过光合作用进入植物、农作物（粮食、水果、蔬菜、树木）体内，植物、农作物的c14与稳定同位素碳比例（即c14 ：c13＋c14）与大气一样有着同样的比例。但一旦被收获，并生产各种食品、酒类，则光合作用就停止，它们与大气的交换即停止，植物、农作物的c14就得不到补充，此时放射性同位素c14就随时间不断地衰变而减少，直至10个半衰期（即56000年）衰变完。以粮食、农副产品为主要原料生产各种白酒、黄酒、葡葡酒，原料中有机碳（碳水化合物）经糖化与发酵工艺转化为酒分子，可以以乙醇（c2h5oh）和多种香味成分与特征化合物等为代表，都是有机化合物的碳键结构，其中，放射性同位素c14将随着贮存时间增加不断地衰变而减少。
分析测定各种酒类有无放射性同位素c14，就可以确定生产酒类的原料是否是天然的农副产品，显然，经化学合成工艺生产的甲醇是不会有放射性同位素c14的，即是假酒。测量酒类（乙醇和特征化合物）的单位时间放射性c14衰变率，即贮存时间愈长，c14衰变数愈多，放射性计数率愈低，就可推算年份酒贮存时间。
由此可知，通过粮食和农副产品生产的食品、酒类都会有极其微量的放射性同位素c14。石油是埋藏于地下的腐烂植物，经3亿年以上的生化反应变迁而成，大大超过放射性同位素c14的10个半衰期（放射性原子因衰变而减少到原来的一半所需时间），可以断定，c14早已衰变完不再存在，故以石油裂化气为原料的合成化工产品，生产食品、酒类是不会含有放射性同位素c14，也就是测定不到放射性c14 β射线。
利用测定生物体内放射性同位素c14 的原理，从而得到它死亡的年代，已成功应用于考古学，它被称为考古学的“时钟”［2］［3［4］。目前，稳定同位素在食品、酒类真实性方面研究已逐渐展开，但放射性同位素应用于这方面的研究还甚少，不过已有发展趋势。国外在这方面己进行了大量的研究工作，如澳大利亚科技人员提出的“碳-14定年检测葡葡酒真实‘年龄’”。
⒉分析和测试方法［5］
在构成植物、农副产品的碳中，c14的含量很低，c12和c13与c14原子含量的比例为1012：1.2，因此构成植物体与各种酒的碳放射性比度很小，通常每克碳每分钟只有几十个c14原子衰变，同时c14的β粒子能谱既连续又低于一般放射性同位素，其*大能量仅为0.155兆电子伏（俗称软β放射性粒子），因此在制备年份酒测试样品时，应注意几个问题，一个是需预处理分离杂质，以免干扰核物理测量;一个是经化学分离操作后的样品灵敏度，要在核物理测量仪器的灵敏度范围内，不然拟提高样品中碳浓度［2］和测量仪器灵敏度;再一个是要防止β射线的自吸收，如制备固体样品易制成簿型。可见，测定年份酒贮存时间的关键是，样品c14 β放射性能被核物理探测仪器测量到，并在测量误差范围内。
测定年份酒贮存时间可采用以下两种具体方法：
⑴根据放射性哀变定律计算
任何放射性同位素衰变符合公式，即n＝n0e-λt或-dn/dt=λn0e-λt＝λn（t），公式表示在t时间内，n0为年份酒刚生产完毕的c14 β放射性计数率、n为年份酒贮存一定时间后己衰变c14 β放射性计数、λ为衰变常数（在单位时间内每一个核的衰变几率）;dn／dt为单位时间内，c14 β放射性的衰变率。
根据衰变公式，用放射性同位素半衰期求得λ，即λ＝0.693/t1/2 ,然后测定年份酒（以c2h5oh和特征化合物为代表）刚开始贮存时间（t0）与贮存一定时间（t）已衰变的c14 β放射性计数率（即求得n0与n0-nt）。由于c14放射性半衰期长，贮存年份酒刚开始的c14 β放射性，可设法请企业提供刚生产完毕的同类酒类样品代替，也可在实验室摸似生产工艺制得样品酒代替，测得c14 β放射性计数率（n0）;贮存一定时间已衰变的c14 β放射性（n）是用核物理探测仪器测得贮存一定时间（t）的目前计数率（nt），然后计算n0-nt，即就是n。按衰变公式即可求得年份酒的贮存时间（t）。
⑵绘制工作曲线
c14β放射性同位素衰变符合衰变规律，即测定到的c14放射性计数率与衰变率成反比例关系（直线），即i（t）∞－dn/dt。因此在半对数坐标上，可绘制已知浓度白酒（可以酒精与特征化合物为代表）贮存时间（横坐标）与c14 β放射性计数率变化（工作）曲线（纵坐标，对数），实验的放置时间尽可能长但不可能很长（几十年以上），因此可用该变化曲线的延长部分。*后根据测得待测年份酒c14 β放射性计数率，查“变化曲线”（工作曲线），即可得到年份酒的贮存时间。
上述两种测定方法的主要依据是放射性衰变规律（公式）。为使测试年份酒贮存时间正确、可靠，拟设法消除各种误差，其中包括化学分离操作和核物理测量［4］［5］。
⒊碳放射性同位素测量仪器
测量放射性c14 β放射性计数率可采用液体闪烁计数器，该仪器可直接测量经纯化处理后的年份酒（需加入闪烁液），样品无自吸收，测量灵敏度高，对样品探测效率高，本底计数率低。根据样品要求，还可采用低本底（0.15计数/分）β测量仪。
⒋结论
放射性同位素c14及其衰变规律可用于测试年份酒（白酒、黄酒、葡葡酒）的贮存时间，也可用于食品、酒类原料是否是天然农副产品的测定。来源：中国酿酒网
