49-54題為題組 放射性元素的發現與應用使得地質年代得以確立。其中，碳-14定年法是利用一種半衰 期約5730年的碳同位素 進行定年，此定年法被廣泛運用在含有碳的有機物上，也獲 得了1960年的諾貝爾化學獎。 緣起於大氣中的 受到宇宙射線的中子撞擊生成不 穩定的 。  會發生β 衰變，並產生   、電子 e ^-和反微中子 。
早期科學家尚未發現有反微中子 的存在，以的β 衰變為例，科學家以為 β衰變只 有釋出β粒子，如圖12所示。已知 β 衰變前後，原子核的初始態和末態的能量都是穩定 的定值，實驗測得 β 粒子（電子 e ^- ）的能量 E_β  ，與原子核初始態和末態的能量差 △E ， 相比之下，發現與能量守恆定律的預測有所出入。
包立不相信 β 衰變過程能量會不守恆，並提出 β衰變過程會伴隨新粒子產生的假說。 雖然有人持懷疑態度，然而費米不僅接受該假說，更進一步提出了弱交互作用理論， 而包立所提出的新粒子即為理論模型中的反微中子 。由於觀測反微中子  非常困難， 一直到了1956年，才證實反微中子  的存在，符合理論的預期。
地球大氣中 會大致維持定值。生物體在生長過程中，亦會 隨著食物鏈進入生物體內，使得生物體內的  不斷與環境交換，進而使生物體內的 與環境中的維持平衡；但當生物體死亡成為有機體之後，便不再補充   。因此只 要測定有機體中的  ，再與環境中的  相比，便能推測年代。