La atmósfera de la Tierra está formada fundamentalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). A las capas altas de la atmósfera llegan partículas altamente energéticas procedentes del Sol –viento solar—y del resto del universo –rayos cósmicos. Cuando estas partículas altamente energéticas chocan con el aire se producen, entre otros muchos efectos, que parte del Nitrógeno 14 se convierte en Carbono 14 (C14). El Carbono tiene varias formas (isótopos), el más común es el Carbono 12, que es un átomo estable; su núcleo tiene 6 neutrones y 6 protones. Tiene hermanos inestables (radiactivos), entre los que destaca el Carbono 14 que tiene 6 protones y 8 neutrones. El la alta atmósfera pueden llegar neutrones altamente acelerados, procedentes mayoritariamente de los rayos cósmicos. A veces, cuando el neutrón choca con el núcleo del Nitrógeno 14, desplaza un protón y se queda en el núcleo. Es decir, el Nitrógeno 14 que tenía 7 protones y 7 neutrones se queda con 8 neutrones y 6 protones. Las propiedades químicas de un elemento las define el número de electrones, que siempre coincide con el de protones, para que el átomo sea neutro. Por tanto, ese “nitrógeno” con 8 neutrones y 6 protones, se comporta como Carbono. Como el número de neutrones (8), más del de protones (6) suman 14, se le llama Carbono 14. 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. Pero es inestable, o dicho de otro modo: es radiactivo. Un elemento radiactivo se desintegra sin intervención de nadie a una velocidad constante. Esa velocidad se suele medir como período medio de desintegración que es el tiempo en el que la mitad de los átomos existentes se han transformado. Un ejemplo, si tenemos 100 átomos de carbono 14, la vida media es lo que tardan en desintegrarse 50 átomos. El C14 al desintegrarse produce N14. Su vida media es de 5.730 años. Los seres vivos respiramos mientras estamos vivos; pero dejamos de hacerlo al morir. Mientras respiramos, recibimos una mezcla de C14 y C12. Al morir, el C14 empieza a desintegrase, convirtiéndose en Nitrógeno. Por tanto, la relación entre C14 y C12 nos dice cuánto hace que fallecimos. Un ejemplo, si nada más morir la relación entre C14/C12 es de, 5.730 años después será la mitad. Otros 5.730 años más tarde la cuarta parte, etc. 50.000 años más tarde, tan sólo queda el 0,236% del C14 inicial, lo que hace que a partir de este número de años el método no sea válido. Una simple fórmula logarítmica nos permite saber el tiempo transcurrido desde que un ser vivo ha muerto. Pero, a la tasa de generación de Carbono 14. Tal como hemos visto, depende de los neutrones energéticos que llegan a la alta atmósfera. En el simple cociente C14/C12, expuesto más arriba, se supone que es constante. Sin embargo no es así. La radiación que nos llega no es constante, depende de muchos factores. El radiocarbono no es el único sistema de calibrado, hay otros muchos; por ejemplo la dendrocronología, que se basa en los anillos que producen anualmente los árboles.
Los árboles son seres vivos que respiran el C14. Si elegimos un anillo correspondiente a un año determinado; podemos saber su proporción de C14/C12 exacta. Eso nos permite calibrar el carbono 14 año a año. En esa calibración fina no sólo se utilizan los anillos de los árboles, también se emplean otros sistemas de datación absoluta como son las capas de hielo árticas, sedimentos, registros históricos. Se han dedicado muchos años y esfuerzo a la calibración fina de la datación por radiocarbono y hoy existen tablas y programas informáticos que nos hacen la conversión de años de radiocarbono a años de calendario. Para acabar, señalar que el método de datación por radiocarbono sólo es válido para materiales orgánicos y que no puede usarse para más de 50.000 años.
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Método radiactivo: EL CARBONO-14
La atmósfera de la Tierra está formada fundamentalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%).
A las capas altas de la atmósfera llegan partículas altamente energéticas procedentes del Sol –viento solar—y del resto del universo –rayos cósmicos.
Cuando estas partículas altamente energéticas chocan con el aire se producen, entre otros muchos efectos, que parte del Nitrógeno 14 se convierte en Carbono 14 (C14).
El Carbono tiene varias formas (isótopos), el más común es el Carbono 12, que es un átomo estable; su núcleo tiene 6 neutrones y 6 protones. Tiene hermanos inestables (radiactivos), entre los que destaca el Carbono 14 que tiene 6 protones y 8 neutrones.
El la alta atmósfera pueden llegar neutrones altamente acelerados, procedentes mayoritariamente de los rayos cósmicos. A veces, cuando el neutrón choca con el núcleo del Nitrógeno 14, desplaza un protón y se queda en el núcleo. Es decir, el Nitrógeno 14 que tenía 7 protones y 7 neutrones se queda con 8 neutrones y 6 protones. Las propiedades químicas de un elemento las define el número de electrones, que siempre coincide con el de protones, para que el átomo sea neutro. Por tanto, ese “nitrógeno” con 8 neutrones y 6 protones, se comporta como Carbono. Como el número de neutrones (8), más del de protones (6) suman 14, se le llama Carbono 14.
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. Pero es inestable, o dicho de otro modo: es radiactivo.
Un elemento radiactivo se desintegra sin intervención de nadie a una velocidad constante. Esa velocidad se suele medir como período medio de desintegración que es el tiempo en el que la mitad de los átomos existentes se han transformado. Un ejemplo, si tenemos 100 átomos de carbono 14, la vida media es lo que tardan en desintegrarse 50 átomos. El C14 al desintegrarse produce N14. Su vida media es de 5.730 años.
Los seres vivos respiramos mientras estamos vivos; pero dejamos de hacerlo al morir. Mientras respiramos, recibimos una mezcla de C14 y C12. Al morir, el C14 empieza a desintegrase, convirtiéndose en Nitrógeno. Por tanto, la relación entre C14 y C12 nos dice cuánto hace que fallecimos.
Un ejemplo, si nada más morir la relación entre C14/C12 es de, 5.730 años después será la mitad. Otros 5.730 años más tarde la cuarta parte, etc. 50.000 años más tarde, tan sólo queda el 0,236% del C14 inicial, lo que hace que a partir de este número de años el método no sea válido. Una simple fórmula logarítmica nos permite saber el tiempo transcurrido desde que un ser vivo ha muerto.
Pero, a la tasa de generación de Carbono 14. Tal como hemos visto, depende de los neutrones energéticos que llegan a la alta atmósfera. En el simple cociente C14/C12, expuesto más arriba, se supone que es constante. Sin embargo no es así. La radiación que nos llega no es constante, depende de muchos factores.
El radiocarbono no es el único sistema de calibrado, hay otros muchos; por ejemplo la dendrocronología, que se basa en los anillos que producen anualmente los árboles.
Los árboles son seres vivos que respiran el C14. Si elegimos un anillo correspondiente a un año determinado; podemos saber su proporción de C14/C12 exacta. Eso nos permite calibrar el carbono 14 año a año.
En esa calibración fina no sólo se utilizan los anillos de los árboles, también se emplean otros sistemas de datación absoluta como son las capas de hielo árticas, sedimentos, registros históricos.
Se han dedicado muchos años y esfuerzo a la calibración fina de la datación por radiocarbono y hoy existen tablas y programas informáticos que nos hacen la conversión de años de radiocarbono a años de calendario.
Para acabar, señalar que el método de datación por radiocarbono sólo es válido para materiales orgánicos y que no puede usarse para más de 50.000 años.
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