Datación por radiocarbono


La datación por radiocarbono (también conocida como datación por carbono o datación por carbono-14 ) es un método para determinar la edad de un objeto que contiene material orgánico utilizando las propiedades del radiocarbono , un isótopo radiactivo del carbono .

El método fue desarrollado a fines de la década de 1940 en la Universidad de Chicago por Willard Libby . Se basa en el hecho de que el radiocarbono (14
C
) se crea constantemente en la atmósfera de la Tierra por la interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno atmosférico . La resultante14
El C
se combina con el oxígeno atmosférico para formar dióxido de carbono radiactivo , que se incorpora a las plantas mediante la fotosíntesis ; los animales luego adquieren14
C
comiendo las plantas. Cuando el animal o la planta muere, deja de intercambiar carbono con su entorno y, a partir de entonces, la cantidad de14
C
que contiene comienza a disminuir a medida que el14
C
sufre desintegración radiactiva . Midiendo la cantidad de14
C
en una muestra de una planta o animal muerto, como un trozo de madera o un fragmento de hueso, proporciona información que se puede utilizar para calcular cuándo murió el animal o la planta. Cuanto más antigua es una muestra, menos14
C
debe detectarse, y debido a que la vida media de14
C
(el período de tiempo después del cual la mitad de una muestra determinada se habrá descompuesto) es de aproximadamente 5.730 años, las fechas más antiguas que se pueden medir de manera confiable mediante este proceso datan de hace aproximadamente 50.000 años, aunque los métodos especiales de preparación ocasionalmente hacen análisis precisos de los más antiguos. muestras posibles. Libby recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo en 1960.

Se han realizado investigaciones desde la década de 1960 para determinar cuál es la proporción de 14
C
en la atmósfera ha sido durante los últimos cincuenta mil años. Los datos resultantes, en forma de curva de calibración, se utilizan ahora para convertir una determinada medida de radiocarbono en una muestra en una estimación de la edad calendario de la muestra. Deben realizarse otras correcciones para tener en cuenta la proporción de14
C
en diferentes tipos de organismos (fraccionamiento) y los diferentes niveles de14
C
en toda la biosfera (efectos de reservorio). Las complicaciones adicionales provienen de la quema de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo, y de las pruebas nucleares sobre el suelo realizadas en las décadas de 1950 y 1960. Porque el tiempo que lleva convertir materiales biológicos en combustibles fósiles es sustancialmente más largo que el tiempo necesario para su14
C
para descomponerse por debajo de niveles detectables, los combustibles fósiles casi no contienen14
C.
_ Como resultado, a partir de finales del siglo XIX, hubo una caída notable en la proporción de14
C
a medida que el dióxido de carbono generado por la quema de combustibles fósiles comenzó a acumularse en la atmósfera. Por el contrario, las pruebas nucleares aumentaron la cantidad de14
C
en la atmósfera, que alcanzó un máximo alrededor de 1965 de casi el doble de la cantidad presente en la atmósfera antes de las pruebas nucleares.

La medición de radiocarbono se realizó originalmente mediante dispositivos de conteo beta, que contaban la cantidad de radiación beta emitida por la descomposición14
Átomos de C
en una muestra. Más recientemente, la espectrometría de masas con acelerador se ha convertido en el método de elección; cuenta todos los14
Átomos de C
en la muestra y no solo los pocos que se desintegran durante las mediciones; por lo tanto, se puede utilizar con muestras mucho más pequeñas (tan pequeñas como semillas de plantas individuales) y da resultados mucho más rápidamente. El desarrollo de la datación por radiocarbono ha tenido un profundo impacto en la arqueología . Además de permitir una datación más precisa dentro de los sitios arqueológicos que los métodos anteriores, permite la comparación de fechas de eventos a grandes distancias. Las historias de la arqueología a menudo se refieren a su impacto como la "revolución del radiocarbono". La datación por radiocarbono ha permitido fechar transiciones clave en la prehistoria, como el final de la última glaciación y el comienzo del Neolítico y la Edad del Bronce en diferentes regiones.


Versión simplificada del depósito de intercambio de carbono, que muestra las proporciones de carbono y la actividad relativa del 14
C
en cada depósito [5] [nota 7]
Atmosférico 14
C
para los hemisferios norte y sur, que muestra un exceso porcentual por encima de los niveles previos a la bomba. El Tratado de prohibición parcial de ensayos entró en vigor el 10 de octubre de 1963. [37]
Ovejas de North Ronaldsay en la playa en North Ronaldsay . En el invierno, estas ovejas comen algas, que tienen una mayor δ 13 Ccontenido que la hierba; las muestras de estas ovejas tienen un δ 13 Cvalor de aproximadamente -13 ‰, que es mucho más alto que para las ovejas que se alimentan de pastos. [44]
Medición 14
C
ahora se hace más comúnmente con un espectrómetro de masas con acelerador
Diseño esquemático simplificado de un espectrómetro de masas con acelerador utilizado para contar isótopos de carbono para la datación por carbono
El tocón de un pino bristlecone muy viejo. Los anillos de estos árboles (entre otros) se utilizan para construir curvas de calibración.
La curva del hemisferio norte de IntCal20. A partir de 2020, esta es la versión más reciente de la curva de calibración estándar. La línea diagonal muestra dónde estaría la curva si las edades del radiocarbono y las edades del calendario fueran las mismas. [83]
Parte del Gran Rollo de Isaías, uno de los Rollos del Mar Muerto