L'anàlisi de radiocarbons ha canviat la nostra comprensió dels darrers 50.000 anys. El professor Willard Libby ho va demostrar per primera vegada l'any 1949, per la qual cosa més tard va rebre el Premi Nobel.
Mètode de cites
L'essència de l'anàlisi de radiocarboni és comparar tres isòtops diferents de carboni. Els isòtops d'un element concret tenen el mateix nombre de protons al nucli, però un nombre diferent de neutrons. Això vol dir que, malgrat la seva gran similitud química, tenen masses diferents.
La massa total d'un isòtop s'indica amb un índex numèric. Mentre que els isòtops més lleugers 12C i 13C són estables, l'isòtop més pesat 14C (radiocarboni) és radioactiu. El seu nucli és tan gran que és inestable.
Amb el temps, 14C, la base de la datació per radiocarboni, es desintegra en nitrogen 14N. La major part del carboni-14 es crea a l'atmosfera superior, on els neutrons produïts pels raigs còsmics reaccionen amb els àtoms 14N.
Després s'oxida a 14CO2, entra a l'atmosfera i es barreja amb 12 CO2 i 13CO2. S'utilitza diòxid de carboniplantes durant la fotosíntesi i des d'allà a través de la cadena tròfica. Per tant, cada planta i animal d'aquesta cadena (inclosos els humans) tindran una quantitat igual de 14C en comparació amb 12C a l'atmosfera (proporció14S:12S).
Limitacions del mètode
Quan els éssers vius moren, el teixit ja no es substitueix i es fa evident la desintegració radioactiva 14C. Després de 55.000 anys, 14C s'ha deteriorat tant que ja no es poden mesurar les seves restes.
Què és la datació per radiocarboni? La desintegració radioactiva es pot utilitzar com a "rellotge" ja que és independent de les condicions físiques (per exemple, temperatura) i químiques (per exemple, contingut d'aigua). La meitat de la 14C continguda a la mostra es desintegra en 5730 anys.
Per tant, si coneixeu la proporció 14C:12C en el moment de la mort i la proporció actual, podeu calcular quant de temps ha passat. Malauradament, no és tan fàcil identificar-los.
Anàlisi de radiocarbons: marge d'error
La quantitat de 14C a l'atmosfera, per tant, en plantes i animals, no sempre ha estat constant. Per exemple, varia en funció de quants raigs còsmics arriben a la Terra. Depèn de l'activitat solar i del camp magnètic del nostre planeta.
Afortunadament, és possible mesurar aquestes fluctuacions en mostres datades per altres mètodes. Podeu comptar els anells anuals dels arbres i el canvi en el seu contingutradiocarboni. A partir d'aquestes dades, es pot construir una "corba de calibratge".
En l'actualitat, s'està treballant per ampliar-lo i millorar-lo. L'any 2008 només es van poder calibrar dates de radiocarboni de fins a 26.000 anys. Avui la corba s'ha ampliat fins als 50.000 anys.
Què es pot mesurar?
No tots els materials es poden datar amb aquest mètode. La majoria, si no tots, els compostos orgànics permeten la datació per radiocarboni. Alguns materials inorgànics, com ara el component aragonita de les closques, també es poden datar, ja que el carboni-14 es va utilitzar en la formació del mineral.
Els materials que s'han datat des de l'inici del mètode inclouen carbó vegetal, fusta, branques, llavors, ossos, petxines, cuir, torba, llim, terra, cabells, ceràmica, pol·len, pintures murals, corall, restes de sang, tela, paper, pergamí, resina i aigua.
L'anàlisi de radiocarboni d'un metall no és possible si no conté carboni-14. L'excepció són els productes de ferro, que s'elaboren amb carbó.
Recompte doble
A causa d'aquesta complicació, les dates de radiocarboni es presenten de dues maneres. Les mesures no calibrades es donen en anys anteriors a 1950 (BP). Les dates calibrades també es presenten com a BC. e., i després, així com utilitzar la unitat calBP (calibrada fins a l'actualitat, abans de 1950). Aquesta és una "millor estimació" de l'edat real de la mostra, però és necessari poder tornar adades antigues i calibrar-les a mesura que els estudis nous continuen actualitzant la corba de calibratge.
Quantitat i qualitat
La segona dificultat és la prevalença extremadament baixa de 14С. Només el 0,0000000001% del carboni de l'atmosfera actual és 14C, cosa que fa que sigui increïblement difícil de mesurar i extremadament sensible a la contaminació.
En els primers anys, l'anàlisi de radiocarboni dels productes de desintegració requeria mostres enormes (per exemple, mig fèmur humà). Actualment molts laboratoris utilitzen l'espectròmetre de masses accelerador (AMS), que pot detectar i mesurar la presència de diversos isòtops, així com comptar àtoms de carboni-14 individuals.
Aquest mètode requereix menys d'1 gram d'os, però pocs països es poden permetre més d'un o dos AMS, que costen més de 500.000 dòlars. Per exemple, Austràlia només té 2 d'aquests instruments capaços de datar amb radiocarboni i estan fora de l'abast de bona part del món en desenvolupament.
La neteja és la clau de la precisió
A més, les mostres s'han de netejar acuradament de la contaminació de carboni de l'adhesiu i la terra. Això és especialment important per a materials molt antics. Si l'1% d'un element d'una mostra de 50.000 anys d'antiguitat prové d'un contaminant modern, tindrà una data de 40.000 anys.
Per aquest motiu, els investigadors desenvolupen constantment nousMètodes per a una neteja eficient dels materials. Poden tenir un impacte significatiu en el resultat que dóna l'anàlisi de radiocarboni. La precisió del mètode ha augmentat significativament amb el desenvolupament d'un nou mètode de neteja amb carbó actiu ABOx-SC. Això va permetre, per exemple, posposar més de 10 mil anys la data d'arribada de les primeres persones a Austràlia.
Anàlisi de radiocarbons: crítiques
El mètode que demostra que han passat molt més de 10 mil anys des del començament de la Terra, esmentat a la Bíblia, ha estat criticat repetidament pels creacionistes. Per exemple, argumenten que d'aquí a 50.000 anys les mostres haurien d'estar lliures de carboni-14, però el carbó, el petroli i el gas natural, que es creu que tenen milions d'anys, contenen quantitats mesurables d'aquest isòtop, que es confirma mitjançant la datació amb radiocarboni. L'error de mesura en aquest cas és més gran que la radiació de fons, que no es pot eliminar al laboratori. És a dir, una mostra que no conté un sol àtom de carboni radioactiu mostrarà una data de 50 mil anys. Tanmateix, aquest fet no posa en dubte la datació dels objectes, i encara més no indica que el petroli, el carbó i el gas natural siguin més joves que aquesta edat.
A més, els creacionistes observen algunes curiositats en la datació per radiocarboni. Per exemple, la datació dels mol·luscs d'aigua dolça ha determinat que la seva edat sigui superior als 2.000 anys, fet que, segons la seva opinió, desacredita aquest mètode. De fet, s'ha trobat que els mariscs obtenen la major part del seu carboni de la pedra calcària i l'humus, que són molt baixos en 14C, ja que aquests minerals són molt antics i no tenen accés acarboni de l'aire. L'anàlisi de radiocarboni, la precisió de la qual en aquest cas es pot qüestionar, és cert. La fusta, per exemple, no té aquest problema, perquè les plantes obtenen carboni directament de l'aire, que conté una dosi completa de 14C.
Un altre argument en contra del mètode és el fet que els arbres poden formar més d'un anell en un any. Això és cert, però més sovint passa que no formen anells de creixement en absolut. El pi bristlecone, del qual es basen la majoria de mesures, té un 5% menys d'anells que la seva edat real.
Configuració de la data
L'anàlisi de radiocarboni no és només un mètode, sinó descobriments emocionants en el nostre passat i present. El mètode va permetre als arqueòlegs organitzar les troballes en ordre cronològic sense necessitat de registres escrits o monedes.
Al segle XIX i principis del XX, arqueòlegs increïblement pacients i acurats van enllaçar la ceràmica i les eines de pedra de diferents àrees geogràfiques buscant similituds en la forma i els patrons. Aleshores, utilitzant la idea que els estils d'objectes van evolucionar i es van fer més complexos amb el pas del temps, van poder ordenar-los.
Així, les grans tombes amb cúpula (conegudes com a tholos) a Grècia eren considerades com les precursores d'estructures similars a l'illa escocesa de Maeshowe. Això va donar suport a la idea que les civilitzacions clàssiques de Grècia i Roma estaven al centre de tota innovació.
No obstant això, aCom a resultat de l'anàlisi del radiocarboni, va resultar que les tombes escoceses eren milers d'anys més antigues que les gregues. Els bàrbars del nord eren capaços de dissenyar estructures complexes semblants a les clàssiques.
Altres projectes destacats van ser l'assignació del Sudario de Torí a l'època medieval, la datació dels rotlles del Mar Mort a l'època de Crist i la periodització una mica controvertida dels dibuixos a la cova de Chauvet a 38.000 calBP (uns 32.000 BP), milers d'anys abans del previst.
L'anàlisi de radiocarboni també s'ha utilitzat per determinar el moment de l'extinció dels mamuts i ha contribuït al debat sobre si els humans moderns i els neandertals es van trobar o no.
Isòtop 14С no només s'utilitza per determinar l'edat. El mètode d'anàlisi de radiocarboni ens permet estudiar la circulació de l'oceà i rastrejar el moviment de les drogues per tot el cos, però aquest és un tema per a un altre article.
