El análisis de radiocarbono ha cambiado nuestra comprensión de los últimos 50.000 años. El profesor Willard Libby lo demostró por primera vez en 1949, por lo que más tarde recibió el Premio Nobel.
Método de citas
La esencia del análisis de radiocarbono es comparar tres isótopos diferentes de carbono. Los isótopos de un elemento en particular tienen el mismo número de protones en el núcleo, pero un número diferente de neutrones. Esto quiere decir que a pesar de su gran similitud química, tienen masas diferentes.
La masa total de un isótopo se indica mediante un índice numérico. Mientras que los isótopos más ligeros 12C y 13C son estables, el isótopo más pesado 14C (radiocarbono) es radiactivo. Su núcleo es tan grande que es inestable.
Con el tiempo, 14C, la base de la datación por radiocarbono, se descompone en nitrógeno 14N. La mayor parte del carbono-14 se crea en la atmósfera superior, donde los neutrones producidos por los rayos cósmicos reaccionan con los átomos 14N.
Luego se oxida a 14CO2, entra en la atmósfera y se mezcla con 12 CO2 y 13CO2. Se utiliza dióxido de carbonoplantas durante la fotosíntesis y de allí a través de la cadena alimentaria. Por lo tanto, todas las plantas y animales de esta cadena (incluidos los humanos) tendrán la misma cantidad de 14C en comparación con 12C en la atmósfera (proporción14S:12S).
Limitaciones del método
Cuando mueren los seres vivos, los tejidos ya no se reemplazan y se hace evidente la descomposición radiactiva 14C. Después de 55.000 años, 14C se ha deteriorado tanto que sus restos ya no se pueden medir.
¿Qué es la datación por radiocarbono? La desintegración radiactiva se puede utilizar como un "reloj", ya que es independiente de las condiciones físicas (por ejemplo, la temperatura) y químicas (por ejemplo, el contenido de agua). La mitad del 14C contenido en la muestra se descompone en 5730 años.
Por lo tanto, si conoce la proporción 14C:12C en el momento de la muerte y la proporción actual, puede calcular cuanto tiempo ha pasado Desafortunadamente, no es tan fácil identificarlos.
Análisis de radiocarbono: margen de error
La cantidad de 14C en la atmósfera, y por tanto en plantas y animales, no siempre ha sido constante. Por ejemplo, varía según la cantidad de rayos cósmicos que llegan a la Tierra. Depende de la actividad solar y del campo magnético de nuestro planeta.
Afortunadamente, es posible medir estas fluctuaciones en muestras fechadas por otros métodos. Puedes contar los anillos anuales de los árboles y el cambio en su contenido.radiocarbono. A partir de estos datos, se puede construir una "curva de calibración".
Actualmente se está trabajando para ampliarlo y mejorarlo. En 2008, solo se pudieron calibrar fechas de radiocarbono de hasta 26.000 años. Hoy la curva se ha extendido a 50.000 años.
¿Qué se puede medir?
No todos los materiales se pueden fechar con este método. La mayoría, si no todos, los compuestos orgánicos permiten la datación por radiocarbono. Algunos materiales inorgánicos, como el componente de aragonito de las conchas, también se pueden fechar, ya que se utilizó carbono-14 en la formación del mineral.
Los materiales que han sido fechados desde el inicio del método incluyen carbón vegetal, madera, ramitas, semillas, huesos, conchas, cuero, turba, limo, tierra, cabello, cerámica, polen, pinturas murales, coral, restos de sangre, tela, papel, pergamino, resina y agua.
El análisis de radiocarbono de un metal no es posible si no contiene carbono-14. La excepción son los productos de hierro, que se fabrican con carbón.
Cuenta doble
Debido a esta complicación, las fechas de radiocarbono se presentan de dos maneras. Las mediciones sin calibrar se dan en años anteriores a 1950 (BP). Las fechas calibradas también se presentan como BC. ej., y después, así como utilizando la unidad calBP (calibrada hasta el presente, antes de 1950). Esta es una "mejor estimación" de la edad real de la muestra, pero es necesario poder volver adatos antiguos y calibrarlos a medida que los nuevos estudios actualizan la curva de calibración.
Cantidad y calidad
La segunda dificultad es la extremadamente baja prevalencia de 14С. Solo el 0.0000000001% del carbono en la atmósfera actual es 14C, lo que lo hace increíblemente difícil de medir y extremadamente sensible a la contaminación.
En los primeros años, el análisis de radiocarbono de los productos de descomposición requería muestras enormes (p. ej., la mitad de un fémur humano). Muchos laboratorios utilizan ahora el espectrómetro de masas acelerador (AMS), que puede detectar y medir la presencia de varios isótopos, así como contar átomos individuales de carbono-14.
Este método requiere menos de 1 gramo de hueso, pero pocos países pueden pagar más de uno o dos AMS, que cuestan más de $500,000. Por ejemplo, Australia tiene solo 2 de estos instrumentos capaces de datar por radiocarbono, y están fuera del alcance de gran parte del mundo en desarrollo.
La limpieza es la clave de la precisión
Además, las muestras deben limpiarse cuidadosamente para eliminar la contaminación de carbono del adhesivo y la tierra. Esto es especialmente importante para materiales muy antiguos. Si el 1% de un elemento en una muestra de 50 000 años proviene de un contaminante moderno, se fechará como de 40 000 años.
Por esta razón, los investigadores están constantemente desarrollando nuevosMétodos para la limpieza eficiente de los materiales. Pueden tener un impacto significativo en el resultado que da el análisis de radiocarbono. La precisión del método ha aumentado significativamente con el desarrollo de un nuevo método de limpieza con carbón activado ABOx-SC. Esto hizo posible, por ejemplo, posponer la fecha de llegada de las primeras personas a Australia por más de 10 mil años.
Análisis de radiocarbono: crítica
El método que demuestra que han pasado mucho más de 10 mil años desde el comienzo de la Tierra, mencionado en la Biblia, ha sido criticado repetidamente por los creacionistas. Por ejemplo, argumentan que dentro de 50.000 años las muestras deberían estar libres de carbono-14, pero el carbón, el petróleo y el gas natural, que se cree que tienen millones de años, contienen cantidades medibles de este isótopo, lo que se confirma mediante la datación por radiocarbono. El error de medición en este caso es mayor que la radiación de fondo, que no se puede eliminar en el laboratorio. Es decir, una muestra que no contenga un solo átomo de carbono radiactivo mostrará una fecha de 50 mil años. Sin embargo, este hecho no cuestiona la datación de los objetos, y más aún no indica que el petróleo, el carbón y el gas natural sean más jóvenes que esta edad.
Además, los creacionistas notan algunas rarezas en la datación por radiocarbono. Por ejemplo, la datación de moluscos de agua dulce ha determinado que su edad supera los 2.000 años, lo que, en su opinión, desacredita este método. De hecho, se ha encontrado que los mariscos obtienen la mayor parte de su carbono de la piedra caliza y el humus, que son muy bajos en 14C, ya que estos minerales son muy antiguos y no tienen acceso acarbono del aire. El análisis de radiocarbono, cuya precisión en este caso puede ser cuestionada, por lo demás es cierto. La madera, por ejemplo, no tiene este problema, porque las plantas obtienen el carbono directamente del aire, que contiene una dosis completa de 14C.
Otro argumento en contra del método es el hecho de que los árboles pueden formar más de un anillo en un año. Esto es cierto, pero sucede con mayor frecuencia que no forman anillos de crecimiento en absoluto. El pino bristlecone, en el que se basan la mayoría de las mediciones, tiene un 5 % menos de anillos que su edad real.
Configuración de la fecha
El análisis de radiocarbono no es solo un método, sino descubrimientos emocionantes en nuestro pasado y presente. El método permitió a los arqueólogos organizar los hallazgos en orden cronológico sin necesidad de registros escritos o monedas.
En el siglo XIX y principios del XX, arqueólogos increíblemente pacientes y cuidadosos vincularon cerámica y herramientas de piedra de diferentes áreas geográficas buscando similitudes en forma y patrones. Luego, utilizando la idea de que los estilos de objetos evolucionaron y se volvieron más complejos con el tiempo, pudieron colocarlos en orden.
Por lo tanto, las grandes tumbas abovedadas (conocidas como tholos) en Grecia fueron consideradas precursoras de estructuras similares en la isla escocesa de Maeshowe. Esto apoyaba la idea de que las civilizaciones clásicas de Grecia y Roma estaban en el centro de toda innovación.
Sin embargo, enComo resultado del análisis de radiocarbono, resultó que las tumbas escocesas eran miles de años más antiguas que las griegas. Los bárbaros del norte eran capaces de diseñar estructuras complejas similares a las clásicas.
Otros proyectos notables fueron la asignación de la Sábana Santa de Turín al período medieval, la datación de los Rollos del Mar Muerto en la época de Cristo y la periodización un tanto controvertida de los dibujos en la Cueva Chauvet en 38,000 calBP (alrededor de 32.000 AP), miles de años antes de lo esperado.
El análisis de radiocarbono también se ha utilizado para determinar el momento de la extinción de los mamuts y ha contribuido al debate sobre si los humanos modernos y los neandertales se encontraron o no.
Isótopo 14С se usa no solo para determinar la edad. El método de análisis de radiocarbono nos permite estudiar la circulación del océano y rastrear el movimiento de las drogas por todo el cuerpo, pero este es un tema para otro artículo.
