¿Qué es la datación por carbono 14?

¿Qué es la datación por carbono 14?

El método de datación por radiocarbono es la técnica más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de 60.000 años y está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos.

Veamos en qué se basa el método:

El carbono es un elemento químico que se encuentra en diferentes variedades —llamadas isótopos— que tan sólo se diferencian en el número de neutrones que hay en el núcleo.

El isótopo más corriente es el carbono 12 (C12) que presenta 6 protones y 6 neutrones. El resto son inestables (radiactivos) y entre ellos destaca el C14 que presenta 6 protones y 8 neutrones.

Pero… ¿de dónde sale el C14?

Recordemos que la atmósfera terrestre está formada fundamentalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). Este nitrógeno estable y más abundante es el nitrógeno 14 (N14) y en su núcleo tiene 7 neutrones y 7 protones.

A las capas altas de la atmósfera llegan partículas altamente energéticas procedentes del universo conocidas como rayos cósmicos. Estos neutrones altamente acelerados de los rayos cósmicos chocan en ocasiones con los núcleos del N14, desplazando, también en ocasiones, un protón del núcleo y ocupando su lugar.

Cuando esto sucede el núcleo queda formado por 8 neutrones y 6 protones, cambia el número atómico de 7 a 6 y con él las propiedades del elemento, que pasa a comportarse como el carbono. Este C14 se comporta químicamente igual que el C12 y por lo tanto puede formar parte del CO2 que respiran los seres vivos y que las plantas utilizan para realizar la fotosíntesis, pero presenta la particularidad de que es radiactivo.

Que un elemento sea radiactivo significa que se desintegra por sí solo a una velocidad constante. Y el C14 al desintegrarse produce N14 y tiene una vida media de 5730 años, lo que quiere decir que tras ese tiempo la cantidad de C14 presente se ha reducido a la mitad.

Mientras el ser vivo respira, recibe una mezcla de C12 y C14, pero al morir y dejar de respirar el C14 empieza a desintegrarse. 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.

Nota sabionda: El C14 fue descubierto el 27 de febrero de 1940 por Martin Kamen y Sam Ruben. Fue Willard Libby quien determinó un valor para el periodo de semidesintegracion: 5568 años. Determinaciones posteriores en Cambridge arrojaron un valor más exacto de 5730 años. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el carbono 14 se emplea en la datación de especímenes orgánicos.