La datación por carbono-14 , también conocida como datación por radiocarbono , es un método para determinar la edad de un objeto que contiene material orgánico utilizando las propiedades del radionúclido carbono-14. El carbono 14 radiactivo tiene una vida media de 5730 años y sufre desintegración β− , donde el neutrón se convierte en un protón , un electrón y un antineutrino electrónico :
A pesar de esta corta vida media en comparación con la edad de la tierra, el carbono 14 es un isótopo natural. Su presencia puede explicarse mediante la siguiente simple observación. Nuestra atmósfera contiene muchos gases, incluido el nitrógeno 14. Además, la atmósfera es bombardeada constantemente con rayos cósmicos de alta energía , que consisten en protones, núcleos más pesados o rayos gamma. Estos rayos cósmicos interactúan con los núcleos de la atmósfera y producen también neutrones de alta energía. Estos neutrones producidos en estas colisiones pueden ser absorbidos por nitrógeno-14 para producir un isótopo de carbono-14:
El carbono 14 también se puede producir en la atmósfera mediante otras reacciones de neutrones, que incluyen en particular 13C (n, γ) 14C y 17O (n, α) 14C. Como resultado, el carbono 14 se forma continuamente en la atmósfera superior por la interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno atmosférico. En promedio, solo uno de cada 1.3 x 10 12 átomos de carbono en la atmósfera es un átomo de carbono 14 radiactivo.
El carbono 14 resultante se combina con el oxígeno atmosférico para formar dióxido de carbono radiactivo., que se incorpora a las plantas por fotosíntesis. En consecuencia, todos los sistemas biológicos como plantas, animales y humanos contienen un cierto nivel de carbono-14 radiactivo. Mientras el sistema biológico esté vivo, el nivel es constante debido a la ingesta constante de todos los isótopos de carbono. Cuando el sistema biológico muere, deja de intercambiar carbono con su entorno y, a partir de ese momento, la cantidad de carbono 14 que contiene comienza a disminuir a medida que el carbono 14 sufre desintegración radiactiva. Por otro lado, la cantidad de carbono-12 estable permanece sin cambios. Como resultado, la concentración relativa de estos dos isótopos en cualquier organismo cambia después de su muerte. El método permite realizar dataciones hasta hace unos 20.000 años con una precisión de aproximadamente ± 100 años.
La técnica de la datación por carbono fue sugerida inicialmente por Willard Libby y sus colegas en 1949. En 1960, Willard Libby recibió el Premio Nobel de Química por este trabajo.
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