Datación por radiocarbonoLa datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el isótopo carbono-14 (14C) para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos 50 000 años.1

En la arqueología es considerada una técnica de datación absoluta. En 1946 el químico estadounidense Willard Libby2 dio a conocer los mecanismos de formación del isótopo14C a través de reacciones nucleares en la atmósfera. Más tarde, en 1949, cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago desarrolló el método conocido como método de datación radiocarbónica. En 1960, Libby fue galardonado con el Premio Nobel de Química por su método de datación mediante el carbono-14.

En la naturaleza hay tres isótopos naturales del carbono: dos de ellos, el carbono-12 y

el carbono-13, son estables y un tercero, el carbono-14, es inestable o radiactivo. La

abundancia natural del carbono-12 y del carbono-13 es del 98,89 % y 1,11 %

respectivamente, mientras que la del carbono-14 es de 1,0·10-10 %. El carbono-14 tiene un

periodo de semidesintegración de 5730±40 años y podría haber desaparecido de la Tierra

hace mucho tiempo si no fuera por los constantes impactos de rayos cósmicos sobre

el dinitrógeno de su atmósfera, donde se forman más isótopos .Cuando los rayos

cósmicos inciden sobre la atmósfera, provocan varias reacciones nucleares, algunas de las

cuales producen neutrones. Los neutrones resultantes reaccionan con algunos átomos de las

moléculas de dinitrógeno (N2) en la atmósfera:

La tasa más alta de producción de carbono-14 tiene lugar en altitudes entre 9 y 15 km y

en altas latitudes geomagnéticas, pero el carbono-14 se distribuye uniformemente sobre la

atmósfera y reacciona con el dioxígeno para formar dióxido de carbono (CO2).. En

1958, Hessel de Vries3 demostró que la concentración de 14C en la atmósfera varía con el

tiempo y de forma local. Así, para las dataciones más precisas, estas variaciones son

tenidas en cuenta mediante curvas de calibración. Cuando se usan estas curvas de

calibración, su precisión y forma son las que determinan la precisión de la datación

realizada.

El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo de carbono a las plantas de

manera que la proporción 14C/12C en éstas es similar a la atmosférica. Los animales

incorporan, por ingestión, el carbono de las plantas, por lo que la proporción también es

similar. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no se incorporan nuevos átomos

de 14C a los tejidos y la concentración del isótopo 14C va decreciendo conforme va

transformándose en 12N por decaimiento radiactivo:

Medidas y escalasLas medidas se hacen tradicionalmente contando la desintegración radiactiva de átomos individuales de carbono por recuento proporcional gaseoso o por recuento de centelleo líquido, pero estas dos técnicas son relativamente insensibles no obstante La sensibilidad ha sido incrementada usando técnicas basadas en la espectrometría de masas (AMS), donde todos los átomos de 14C pueden ser contados directamente, no solamente aquellos que se desintegran durante el intervalo de recuento asignado para cada análisis. La técnica de AMS permite datar muestras que contienen tan solo unos pocos miligramos de carbono.

Técnicas de Acelerador en la Datación por Carbono

Las técnicas de acelerador en la datación por carbono, han extendido su rango hacia atrás hasta unos 100.000 años, en comparación con menos de la mitad de las técnicas de conteo directo. Se pueden contar los átomos de diferentes masas con un espectrómetro de masas, pero esto es problemático en la datación por carbono, debido a la baja concentración de carbono-14, y la existencia de nitrógeno-14 y CH2, que tienen esencialmente la misma masa. En los modernos y sensibles nuevos análisis del espectrómetro de masas, han sido utilizados tanto los ciclotrones como los aceleradores tandem. El acelerador tándem ha sido eficaz en la eliminación del nitrógeno-14 y el CH2, y puede ser seguido por un espectrómetro de masas convencional para separar el C-12 y el C-13. Se ha logrado una sensibilidad de 10-15, en el ratio de 14C/12C, Estas técnicas se pueden aplicar con una muestra tan pequeña como un miligramo.

Calibración

La edad radiológica no puede ser usada directamente como edad cronológica, ya que, como se ha dicho anteriormente, la concentración de 14C en la atmósfera no es estrictamente constante.

Existen importantes reservas de carbono en forma de materia orgánica, disuelta en los océanos, en sedimentos oceánicos (hidratos de metano) y rocas sedimentarias. Los cambios en el clima terrestre afectan a los flujos de carbono entre estas reservas y la atmósfera, alterando la concentración de 14C en ésta.

Datación por CarbonoSuponiendo que la tasa de produccióndel carbono-14 es constante, la actividad de una muestra se puede comparar directamente con la actividad de equilibrio de la materia viva, y calcular la edad. Varias pruebas de fiabilidad han confirmado el valor de la datación por el carbono, y muchos ejemplos ofrecen una interesante gama de aplicaciones.

El carbono-14 decae con una semi vida de aproximadamente 5730 años, emitiendo un electrón de energía 0,016 MeV. Esto cambia el número atómico del núcleo a 7, produciendo un núcleo de nitrógeno-14. En el equilibrio con la atmósfera, un gramo de carbón muestra una actividad de aproximadamente 15 desintegraciones por minuto.

La baja actividad del carbono-14, limita las determinaciones de edad por técnicas de conteo, al orden de 50.000 años. Por técnicas de acelerador, este recuento de concentración de carbono-14, se puede extender a quizás 100.000 años.

MK EN ESTE LINK HAY UNAS DIAPOSITIVAS MUY BNAS REVISALES

http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/carbono/carbono.swf