Cómo Funciona El Carbono 14

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Ensayos
Como funciona el carbono14

“La arqueología tiene la capacidad de abrir vistas inimaginables de miles, incluso millones, de años de experiencia humana pasada”. – Colin Renfrew

Cuando se trata de datar muestras arqueológicas, surgen varios problemas de escala de tiempo. Por ejemplo, en occidente usamos como referencia el nacimiento de Cristo como el comienzo o “AD” (Anno Domini); todo lo que ocurrió antes de Cristo se cuenta hacia atrás desde el año de Cristo como “AC“(Antes de Cristo).

Los griegos consideraban los primeros Juegos Olímpicos como el comienzo, o 776 AC. Los musulmanes cuentan la salida del Profeta de La Meca, o la Hégira, como su comienzo en el año 662 AD. El calendario maya utilizó el año 3114 AC como referencia. Más recientemente es la fecha de radiocarbono de 1950 AD o antes del presente.

Qué es el Carbono 14

Hay dos técnicas para las dataciones en sitios arqueológicos: datación relativa y absoluta.

como funciona el carbono 14
Como funciona el carbono 14

La datación relativa surge de la idea de que algo es más joven o más viejo en relación con otra cosa. En un contexto estratigráfico, los objetos más cercanos a la superficie son más recientes en el tiempo en relación con los objetos más profundos en el suelo. Aunque la datación relativa puede funcionar bien en ciertas áreas, surgen varios problemas. Los roedores, por ejemplo, pueden crear estragos en un sitio moviendo elementos de un contexto a otro. Los desastres naturales como las inundaciones pueden barrer las capas superiores de los sitios a otras ubicaciones.

La datación absoluta representa la edad absoluta de la muestra antes del presente. Los documentos y calendarios históricos se pueden usar para encontrar estas fechas absolutas; sin embargo, cuando se trabaja en un sitio sin dichos documentos, las fechas absolutas son difíciles de determinar.

Siempre que haya material orgánico presente, la datación por radiocarbono, la más popular conocida como carbono 14, es una técnica de datación universal que puede aplicarse en cualquier parte del mundo. Sirve para datar desde los últimos 50,000 años hasta hace unos 400 años y puede crear cronologías para áreas que anteriormente carecían de calendarios. En 1949, el químico estadounidense Willard Libby, que trabajó en el desarrollo de la bomba atómica, publicó el primer conjunto de fechas de radiocarbono. Su técnica de datación por radiocarbono es el desarrollo más importante en la datación absoluta en arqueología y sigue siendo la principal herramienta para la datación para los últimos 50,000 años.

Cómo Funciona el Carbono 14

El carbono tiene 3 formas isotópicas: carbono-12, carbono-13 y carbono-14. Los números se refieren al peso atómico, por lo que el carbono 12 tiene 6 protones y 6 neutrones, el carbono 13 tiene 6 protones y 7 neutrones, y el carbono 14 tiene 6 protones y 8 neutrones. Los neutrones adicionales en el caso de Carbono-14 lo hacen radiactivo (de ahí, el término, radiocarbono).

Fosiles carbono 14
Fosiles carbono 14

El radiocarbono se produce en la atmósfera superior después de que los isótopos de nitrógeno-14 hayan sido impactados por la radiación cósmica. El radiocarbono es absorbido por las plantas a través de la fotosíntesis, y estas plantas a su vez son consumidas por todos los organismos del planeta.

Por lo tanto cada cosa viviente tiene una cierta cantidad de radiocarbono dentro de ellos. Después de que un organismo muere, el radiocarbono disminuye a través de un patrón regular de descomposición. Esto se llama la vida media del isótopo. El tiempo que tarda la mitad de los átomos de un isótopo radiactivo en descomponerse en el caso del carbono 14 es de aproximadamente 5730 años.

Las vidas medias varían según el isótopo, por ejemplo, el uranio-238 tiene una vida media de 4500 millones de años, mientras que el nitrógeno-17 tiene una vida media de 4,173 segundos. Observando el gráfico, el 100% del radiocarbono en una muestra se reducirá al 50% después de 5730 años. En 11,460 años, la mitad del 50% se mantendrá, o el 25%, y así sucesivamente.

Limitaciones y calibración del carbono 14

Cuando Libby estaba determinando por primera vez dataciones de radiocarbono, descubrió que antes del año 1000 AC sus fechas eran anteriores de las fechas del calendario. Había supuesto que las cantidades de carbono 14 en la atmósfera se habían mantenido constantes a través del tiempo. En realidad, los niveles de carbono 14 han variado en la atmósfera a través del tiempo. Un buen ejemplo sería los niveles elevados de carbono 14 en nuestra atmósfera desde la Segunda Guerra Mundial como resultado de las pruebas de bombas atómicas. Por lo tanto, las fechas de radiocarbono deben calibrarse con otras técnicas de datación para garantizar la precisión.

Las plantas no son el único organismo que puede procesar carbono 14 desde el aire. El plancton absorbe, el carbono 14 del océano como las plantas terrestres absorbe el carbono 14 del aire. Como el plancton es la base de la cadena alimentaria marina, el carbono 14 se propaga a lo largo de la vida acuática. Los restos de crustáceos son comunes en sitios arqueológicos costeros y estuarinos, pero datar estas muestras requiere una corrección por el “efecto reservorio”, un proceso mediante el cual el “carbono viejo” se recicla e incorpora a la vida marina, especialmente los moluscos al inflar su edad real en algunos casos varios siglos. En reconocimiento de este problema, los arqueólogos han desarrollado índices regionales de corrección de yacimientos basados ​​en la topografía del fondo oceánico, la temperatura del agua, la forma de la línea costera y muestras pareadas de objetos terrestres y marinos encontrados en una característica arqueológica, como un fuego.

Como funciona el carbono14
Como funciona el carbono14

Se han desarrollado largas secuencias de anillos de árboles en todo el mundo y se pueden usar para verificar y calibrar fechas de radiocarbono. En Arizona se desarrolló una extensa secuencia de anillos de árboles desde el presente hasta el año 6700 AC, utilizando pino bristlecone de California (Pinus aristata), algunos de los cuales tienen 4.900 años de antigüedad, lo que los convierte en los seres vivos más antiguos del mundo. Se han desarrollado secuencias adicionales para especies de roble en Irlanda y Alemania, muestras de núcleos de hielo y arrecifes de coral de las islas del Caribe. Estas secuencias han ayudado a calibrar las fechas de radiocarbono a los años calendario, por lo que son más precisos. Normalmente después de 12,500 BP, se usa la datación coralina.

Ejemplo de calibración: 3700 ± 100 BP (P – 685).

El primer número corresponde a los años anteriores al presente. El segundo número es la desviación estándar o error para la fecha. Crea un rango de fechas de 3600 a 3800 años antes del presente que puede caer dentro de la muestra. La letra entre paréntesis es el laboratorio al que se envió la muestra, en este caso Filadelfia, seguido del número de análisis de laboratorio.

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