Datación mediante el carbono 14

El método de datación por carbono-14 es el más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas  de menos de 45.000 ó 50.000 años. Para determinar la edad de restos con mayor antigüedad se utilizan otros radioisótopos junto con el análisis de estratos.

El carbono tiene tres isótopos:  carbono-12, carbono-13 y carbono-14. Los isótopos son átomos del mismo elemento (tienen el mismo número atómico Z - la misma cantidad de protones en el núcleo -) que tienen diferente número másico A (diferente cantidad de neutrones en su núcleo).

Teniendo en cuenta que el número de neutrones en un núcleo se calcula realizando A - Z, se deduce que los isótopos 12C, 13C y 14C, tienen, respectivamente, 6, 7 y 8 neutrones en su núcleo.

Mientras que los isótopos 12 y 13 del carbono son estables, no ocurre lo mismo con el 14C, que tiene un periodo de semidesintegración de 5730 +/- 40 años. El periodo de semidesintegración o "semivida" es el tiempo que debe transcurrir para que se desintegren la mitad de los radioisótopos iniciales en una muestra.

El origen del carbono-14 está principalmente en la atmósfera, donde los rayos cósmicos de alta energía actúan sobre los átomos de nitrógeno-14 (80% de la composición del aire que respiramos) transformándolo en carbono-14. Se produce un equilibrio de formación y degradación  14N<---------->14C.

Este carbono-14 se mezcla con los otros isótopos del carbono, es asimilado en forma de CO2 por las plantas, y posteriormente pasa a los animales mediante la cadena trófica (cadena alimentaria), de tal manera que los seres vivos absorbemos constantemente 14C hasta que morimos. De ahí que sea un método de datación para muestras orgánicas y no sirva para las inorgánicas.

¿QUÉ PASA CUANDO UN SER VIVO MUERE?

Ya no absorbe más 14C y este carbono sufrirá algunas transformaciones. Hay que recordar que el 14C es un isótopo inestable y por lo tanto tenderá a "recuperar su forma original", es decir, se convertirá otra vez en 14N mediante una desintegración beta. La conversión del 14C en 14N viene determinada por el periodo de semidesintegración que he comentado en el inicio del post, así que después de aproximadamente 5730 años, la mitad de esos átomos de 14C se habrán convertido en 14N. Esto último nos sirve para la datación ya que los restos orgánicos más antíguos tienen menos 14C y más 14N.

¿CÓMO SABEMOS LA CANTIDAD INICIAL DE 14C QUE TENÍA UN FÓSIL?

Simplificando, y sin entrar en detalles técnicos, mientras estamos vivos las ganancias y pérdidas de 14C en nuestro organismo son prácticamente las mismas, esta cantidad de 14C se mantiene constante y conicide con la cantidad de 14C atmosférico. La proporción entre 14C y el carbono total es constante e igual en todos los organismos desde que "nacen" hasta que mueren. 

La clave para entender esto último es la proporción entre 14C/carbono total, no estamos hablando de cantidades absolutas: un ser humano tiene más cantidad de carbono que un ratón y, lógicamente, tendrá más 14C, pero la proporción 14C/carbono total es la misma en ambos organismos.

¿CÓMO SABEMOS LA CANTIDAD DE 14C QUE HABÍA EN LA ANTIGÜEDAD EN LA ATMÓSFERA?

Conocemos la cantidad de 14C existente en la atmósfera en épocas antíguas mediante el análisis de muestras de madera con edades conocidas (analizando los anillos de los troncos de los árboles Dendrocronología). Realizando algunas pequeñas correcciones podemos realizar una datación con bastante exactitud.

Recomiendo la lectura de este artículo de la web "Cienciadesofa.com" en el que explican muy bien el método de datación mediante el carbono 14 http://cienciadesofa.com/2015/04/como-datamos-las-cosas-carbono-14-y-otros.html

QUIZÁS OS PUEDE INTERESAR...

• Datación cronométrica de la Tierra Wikipedia

• Datación mediante radioisótopos Wikipedia