La 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 60.000 años.^[1]

Dentro de la arqueología es considerada una técnica de datación absoluta. La técnica fue descubierta por Willard Libby y sus colegas en 1949 cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago. En 1960, Libby fue premiado con el Premio Nobel en química por su método de datación mediante el carbono 14.

Química básica

Niveles del ¹⁴C atmosféricos, en Nueva Zelanda[1] y Austria[2]. La curva de Nueva Zelanda representaría el hemisferio sur, y la curva Austriaca el norte. Las pruebas de armas nucleares en la atmósfera han casi doblado la concentración de ¹⁴ en el hemisferio norte.[3].

El Carbono tiene dos isótopos estables no radiactivos, carbono-12 (¹²C), y carbono-13 (¹³C). Además hay minúsculas cantidades de isotopos inestables de carbono-14 (¹⁴C) en la Tierra. El carbono-14 tiene un periodo de semidesintegración de 5730 años y podría haber desaparecido de la tierra hace mucho tiempo si no fuera por los incesantes impactos de rayos cósmicos sobre el nitrógeno en la Atmósfera de la Tierra, donde se forma más isótopos. (De hecho el mismo proceso ocurre en la atmósfera rica en nitrógeno del satélite de Saturno Titan.) Cuando los rayos cósmicos entran en la atmósfera, experimentan varias transformaciones, incluyendo la producción de neutrones. Los neutrones resultantes participan en la siguiente reacción en la que uno de N átomos son lanzados fuera de la molécula de nitrógeno(N₂) en la atmósfera:

La tasa más alta de producción de carbono-14 tiene lugar en altitudes entre 9 y 15 km (30,000 y 50,000 ft), y en altas latitudes geomagnéticas, pero el carbono-14 se esparce uniformemente sobre la atmósfera y reacciona con el oxígeno para formar dioxido de carbono. Este dioxido de carbono también penetra en los océanos, disolviéndose en el agua. El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo en 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. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no se incorporan nuevos átomos de ¹⁴C a los tejidos y la concentración del isótopo va decreciendo conforme va transformándose en ¹⁴N por decaimiento radiactivo:

Así pues, al medir la cantidad de radiactividad en una muestra de origen orgánico se calcula la cantidad de ¹⁴C que aún queda en el material. Así puede ser datado el momento de la muerte del organismo correspondiente.

Medidas y escalas

Curva de calibración para la curva de datación.^[2] Ejemplos con una muestra real de 1950 d. C. son datados o rastreados usando bien los gráficos para el hemisferio norte o para el sur.(Véase figura anterior)

Las 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 y están sujetas a relativamente grandes incertidumbres estadísticas cuando las muestras son pequeñas (menores de 1g de carbono). Si hay poco carbono al comenzar, una semivida que dura mucho significa que solo unos pocos átomos se desintegran mientras se intenta su detección (4 atoms/s) /mol tan solo después de la muerte, de este modo, p ej: 1 (atom/s)/mol después de 10,000 años). La sensibilidad ha sido incrementada usando técnicas basadas en 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.

Las edades de radiocarbono brutas (es decir, aquellas no calibradas), lo que se conoce por edad radiocarbónica o de ¹⁴C, se expresan en años BP (Before Present- Hasta hoy día). Esta escala equivale a los años transcurridos desde la muerte del ejemplar hasta el año 1950 de nuestro calendario, siendo este el número de años de radiocarbono antes de 1950, basadas en un nominal (y asumiendo como constante) el nivel de carbono-14 en la atmósfera igual al nivel de 1950. Se elige esta fecha por convenio y porque en la segunda mitad del siglo XX, los ensayos nucleares provocaron severas anomalías en las curvas de concentración relativa de los isótopos radiactivos en la atmósfera.

Fomento de la técnica y sus aplicaciones

Hessel de Vries, en la Universidad de Groninga fomentó los métodos de detección y sus aplicaciones como una variedad de las ciencias. Se le conoce como "el no alabado héroe de la datación por radiocarbono" (cf Willis).

Véase también

• Datación Potasio-Argón
• Rehidroxilación

Referencias