Todos los organismos vivos absorben carbono radiactivo, forma inestable de carbono que tiene una vida media de unos 5.730 años. El Carbono 14 químicamente se comporta igual que el Carbono 12, por tanto es capaz de formar parte de compuestos como el dióxido de carbono que respiran todos los seres vivos. Durante su vida, un organismo renueva de forma continua su provisión de radiocarbono al respirar y al comer. El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo en las plantas, de manera que la proporción 14C/12C en éstas es similar a la atmosférica. Mientras el ser vivo respira, recibe una mezcla de C12 y C14, pero al morir y dejar de respirar el C14 empieza a desintegrarse. Sólo es válido, por tanto, para la madera, los tejidos, el grano, el cuero, los huesos, las conchas y los terrenos que contengan restos orgánicos, como la turba. Esta forma de data­ción no se puede aplicar a materias minerales que no hayan tenido un intercambio con la atmósfera.


Conociendo la velocidad media de desintegración y la cantidad de C14 presente en la muestra, podemos saber el tiempo transcurrido desde que el ser vivo falleció usando una simple fórmula logarítmica. Por ejemplo, si en un teji­do vivo se registran x desintegra­ciones por minuto y en el espécimen muerto se registran x/2, se es­tima que el carbono 14 del espécimen muerto ha perdido la mitad de su masa, es decir, que ha cum­plido un periodo entero y que, por tanto, tiene 5.730 años.



Para medir la cantidad de carbono 14 restante en un fósil, los científicos incineran un fragmento pequeño para convertirlo en gas de dióxido de carbono. Se utilizan contadores de radiación para detectar los electrones emitidos por el decaimiento de carbono 14 en nitrógeno. La cantidad de carbono 14 se compara con la de carbono 12, forma estable del carbono, para determinar la cantidad de radiocarbono que se ha desintegrado y así datar el fósil.



Hay otras dos formas:

- LSC o Centelleo Líquido

Con este método se consigue conocer la cantidad de C14 de la muestra gracias a la luz. La muestra se sumerge en un líquido centelleador; el C14 emite una partícula beta que hace reacción con los componentes del líquido centelleador y emite luz. Equipamientos especializados interpretan estos centelleos, así los científicos averiguan la cantidad del isótopo en la muestra


- AMS o Espectrometría por Acelerador de Masas

El carbono puede aparecer en una muestra de tres formas: C12, C13 y C14. El acelerador de masas lo que hace es dotar de carga eléctrica a las partículas de carbono. Luego se aplica un campo magnético al carbono ionizado. La respuesta al campo magnética aplicado es diferente según el carbono. Esto permite separar unos de otros y conocer los valores de cada uno.


Factores que alteran la datación


- Para los cálculos se debe tener también en cuenta el emplaza­miento donde el ejemplar se ha ha­llado. Así, en las regiones volcáni­cas, puede ser inferior a lo normal, porque el óxido de carbono volcá­nico reduce el carbono 14 de la ve­getación. Se sabe asimismo que, desde 1900, la tasa de carbono 14 disminuyó (del 3 a1 2 %), porque la actividad industrial vertió a la at­mósfera grandes cantidades de an­hídrido carbónico, pero en cambio volvió a crecer en un 50 % aproxi­madamente desde los años cincuenta debido a los experimen­tos atómicos. Correcciones suple­mentarias se han efectuado en cier­tos periodos antiguos, cuando, por comparación histórica, se ha esta­blecido que hacia el año 6200 antes de nuestra era la tasa de carbono 14 era un 8 % superior a la actual y que un objeto cuya edad real es de 8.500 años en la datación del carbo­no 14 sólo tiene 7.500 años.

- La precisión de la datación con car­bono 14 disminuye a medida que se retrocede en el tiempo, y alcanza su máximo en torno a los 50.000 años, cuando hay que recurrir a la data­ción por otros métodos, como por el Potasio-40, que es otro elemento radioactivo que se encuentra de forma natural en los organismos. Otros radioisótopos útiles para la datación de las muestras geológicas que se encuentran junto al organismo a datar son: el Uranio-235, el Uranio-238, el Torio-232 y el Rubidio-87. Así, el uso combinado de varios radioisótopos permite datar muestras biológicas y geológicas con un alto grado de exactitud. Su mínimo se sitúa alrededor de los 500 años. Para los objetos de esta edad o menores se recurre a otras técni­cas de identificación como la ter­moluminiscencia, sobre todo en el terreno del arte.

- La datación con carbono 14 re­quiere precauciones particulares en la elección y la preparación de las muestras, pues el isótopo utilizado tiene una actividad muy débil: 15 desintegraciones por minuto por gramo de carbono total, lo que es evidentemente débil e impone una precisión muy grande en las medi­das.


Múltiples usos

A pesar de su coste, la datación con car­bono 14 se ha aplica­do a decenas de mi­llares de objetos. Ha ejercido una influen­cia muy importante en la arqueología de emplazamientos poco conocidos, per­mitiendo, por ejem­plo, establecer la an­tigüedad de ocupa­ción en un emplaza­miento por el estudio comparativo de las edades de diversos instrumentos. Rela­cionado con la estra­tigrafía, la magneto­metría -el estudio de la orientación magnética de obje­tos como los de cerámica- y la termo­luminescencia, es uno de los instru­mentos clásicos del estudio del pasado. Es asimismo muy valioso para detectar objetos falsos, siem­pre que contengan partículas orgánicas (ni los objetos de metal ni los de pie­dra se prestan a ello).

guía

Fórmula :
t = [Ln(Nf/No)/(-0,693)]. t1/2
Ln = logaritmo natural o neperiano.
t = tiempo que transcurre entre el momento en que el resto dejó de vivir (cesó
el flujo C-14 al organismo vivo) y hoy día.
Nf = es la medida del C-14 que tiene el resto arqueológico en el momento de analizarlo para la datación.
No= número de núcleos de C-14 que tenía el resto arqueológico al morir.
Nf/No = porcentaje de carbono-14 en la muestra en relación con la cantidad en el tejido vivo.
0,693 = Ln 2--> es una constante que sirve de parámetro.
t ½ = es una constante del C-14 y supone la pauta de eliminación , pues indica el tiempo que ha de transcurrir para que se elimine el 50% de C-14 presente en el organismo.En el C-14 esta constante de 5.730 años.
Ejemplo desarrollado :
Así pues, si usted tuviera un fósil con un 10% de C14 en relación con una muestra viva, entonces el fósil tendría una antigüedad de:
t = [Ln(0,10)/(-0,693)]. 5730 años
t = [(-2,303)/(-0,693)]. 5730 años
t = [3,323] . 5730 años
t = 19.040 años



c) El carbón de un árbol muerto en una erupción volcánica que dio origen al Lago Cráter, en Oregon, contenía el 44,5% de C-14 que se halla en la materia viva. ¿ Qué antigüedad aproximada tiene el lago?
6.695 años.
d) En el año 2.000 se encontró, en el centro de Illinois, un hueso fosilizado con el 17% de su contenido original de C-14. ¿ En qué año murió el animal?. Contéstese en el caso de que las proporciones fuesen 16% y 18% respectivamente (para ver las consecuencias de un pequeño error en la medida del carbono).
17% = 14.651 años --> 2000 – 14.651 = murió en 12.651 a.C.
16% = 15.153 años --> 2000 – 15.153 = murió en 13.153 a.C
18% = 14.179 años--> 2000 – 14.179 = murió en 12.179 a.C.

e)

Porcentaje de C-14	Convierta porcentaje a decimal	Edad (en años)
40%	0,4	7.576
20%	0,2	13.307
15%	0,15	15.686
8%	0,08	20.884
5%	0,05	24.770
3%	0,03	28.994
2%	0,02	32.346
1%	0,01	38.077
0,5%	0,005	43.809
0,1 %	0,001	57.116

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