Geologia
Páginas: 8 (1905 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2013
Datación por radiocarbono
La datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el isótopo carbono-14 (14C) para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos 60 000 años.1
Dentro de la arqueología es considerada una técnica de datación absoluta. En 1946 el químico estadounidense Willard Libby2 dio a conocer los mecanismos de formación del isótopo14C a través de reacciones nucleares en la atmósfera. Más tarde, en 1949, cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago desarrolló el método conocido como método de datación radiocarbónica. En 1960, Libby fue galardonado con el Premio Nobel de Química por su método de datación mediante el carbono-14.
Índice [ocultar]
1 Química básica
2 Cálculo de edades
3 Medidas y escalas3.1 Calibración
4 Métodos de medida
5 Véase también
6 Referencias
7 Bibliografía
8 Enlaces externos
Química básica[editar · editar código]
En la naturaleza hay tres isótopos naturales del carbono: dos de ellos, el carbono-12 (12C) y el carbono-13 (13C), son estables y un tercero, el carbono-14, (14C) es inestable o radiactivo. La abundancia natural del carbono-12 y del carbono-13 es del98,89 % y 1,11 % respectivamente, mientras que la del carbono-14 es de 1,0·10-10 %. El carbono-14 tiene un periodo de semidesintegración de 5730±40 años y podría haber desaparecido de la Tierra hace mucho tiempo si no fuera por los constantes impactos de rayos cósmicos sobre el dinitrógeno de su atmósfera, donde se forman más isótopos (de hecho, el mismo proceso ocurre en la atmósfera rica endinitrógeno del satélite de Saturno Titán). Cuando los rayos cósmicos inciden sobre la atmósfera, provocan varias reacciones nucleares, algunas de las cuales producen neutrones. Los neutrones resultantes reaccionan con algunos átomos de las moléculas de dinitrógeno (N2) en la atmósfera:
n + \mathrm{~^{14}_{7}N}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{6}C}+ p
La tasa más alta de producción de carbono-14 tienelugar en altitudes entre 9 y 15 km (30 000 y 50 000 pies), y en altas latitudes geomagnéticas, pero el carbono-14 se distribuye uniformemente sobre la atmósfera y reacciona con el dioxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Este dióxido de carbono también es absorbido por los océanos, disolviéndose en el agua. De forma aproximada se puede considerar que el flujo de rayos cósmicos es constantedurante largos períodos, y, por tanto, que el 14C se produce a un ritmo constante. De esta forma, la proporción de carbono radiactivo y no radiactivo permanece constante en la atmósfera. Esta proporción es de aproximadamente 1 parte por billón (6·109 átomos por mol). En 1958, Hessel de Vries3 demostró que la concentración de 14C en la atmósfera varía con el tiempo y de forma local. Así, para lasdataciones más precisas, estas variaciones son tenidas en cuenta mediante curvas de calibración. Cuando se usan estas curvas de calibración, su precisión y forma son las que determinan la precisión de la datación realizada.
El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo de carbono a las plantas de manera que la proporción 14C/12C en éstas es similar a la atmosférica. Los animalesincorporan, por ingestión, el carbono de las plantas, por lo que la proporción también es similar. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no se incorporan nuevos átomos de 14C a los tejidos y la concentración del isótopo 14C va decreciendo conforme va transformándose en 12N por decaimiento radiactivo:
\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e
Cálculo de edades[editar· editar código]
El 14C decae de forma exponencial, es decir, la tasa de decaimiento disminuye de forma proporcional al número de átomos restante. La ecuación diferencial tiene la forma:
\frac{dN}{dt} = -\lambda N.
cuya solución es:
N = N_0e^{-\lambda t}\,,
donde:
N_0 = número de átomos de 14C en el momento t = 0, o sea el momento inicial en el que se empieza a contar el número de...
La datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el isótopo carbono-14 (14C) para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos 60 000 años.1
Dentro de la arqueología es considerada una técnica de datación absoluta. En 1946 el químico estadounidense Willard Libby2 dio a conocer los mecanismos de formación del isótopo14C a través de reacciones nucleares en la atmósfera. Más tarde, en 1949, cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago desarrolló el método conocido como método de datación radiocarbónica. En 1960, Libby fue galardonado con el Premio Nobel de Química por su método de datación mediante el carbono-14.
Índice [ocultar]
1 Química básica
2 Cálculo de edades
3 Medidas y escalas3.1 Calibración
4 Métodos de medida
5 Véase también
6 Referencias
7 Bibliografía
8 Enlaces externos
Química básica[editar · editar código]
En la naturaleza hay tres isótopos naturales del carbono: dos de ellos, el carbono-12 (12C) y el carbono-13 (13C), son estables y un tercero, el carbono-14, (14C) es inestable o radiactivo. La abundancia natural del carbono-12 y del carbono-13 es del98,89 % y 1,11 % respectivamente, mientras que la del carbono-14 es de 1,0·10-10 %. El carbono-14 tiene un periodo de semidesintegración de 5730±40 años y podría haber desaparecido de la Tierra hace mucho tiempo si no fuera por los constantes impactos de rayos cósmicos sobre el dinitrógeno de su atmósfera, donde se forman más isótopos (de hecho, el mismo proceso ocurre en la atmósfera rica endinitrógeno del satélite de Saturno Titán). Cuando los rayos cósmicos inciden sobre la atmósfera, provocan varias reacciones nucleares, algunas de las cuales producen neutrones. Los neutrones resultantes reaccionan con algunos átomos de las moléculas de dinitrógeno (N2) en la atmósfera:
n + \mathrm{~^{14}_{7}N}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{6}C}+ p
La tasa más alta de producción de carbono-14 tienelugar en altitudes entre 9 y 15 km (30 000 y 50 000 pies), y en altas latitudes geomagnéticas, pero el carbono-14 se distribuye uniformemente sobre la atmósfera y reacciona con el dioxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Este dióxido de carbono también es absorbido por los océanos, disolviéndose en el agua. De forma aproximada se puede considerar que el flujo de rayos cósmicos es constantedurante largos períodos, y, por tanto, que el 14C se produce a un ritmo constante. De esta forma, la proporción de carbono radiactivo y no radiactivo permanece constante en la atmósfera. Esta proporción es de aproximadamente 1 parte por billón (6·109 átomos por mol). En 1958, Hessel de Vries3 demostró que la concentración de 14C en la atmósfera varía con el tiempo y de forma local. Así, para lasdataciones más precisas, estas variaciones son tenidas en cuenta mediante curvas de calibración. Cuando se usan estas curvas de calibración, su precisión y forma son las que determinan la precisión de la datación realizada.
El proceso de fotosíntesis incorpora el átomo radiactivo de carbono a las plantas de manera que la proporción 14C/12C en éstas es similar a la atmosférica. Los animalesincorporan, por ingestión, el carbono de las plantas, por lo que la proporción también es similar. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no se incorporan nuevos átomos de 14C a los tejidos y la concentración del isótopo 14C va decreciendo conforme va transformándose en 12N por decaimiento radiactivo:
\mathrm{~^{14}_{6}C}\rightarrow\mathrm{~^{14}_{7}N}+ e^- + \bar{\nu}_e
Cálculo de edades[editar· editar código]
El 14C decae de forma exponencial, es decir, la tasa de decaimiento disminuye de forma proporcional al número de átomos restante. La ecuación diferencial tiene la forma:
\frac{dN}{dt} = -\lambda N.
cuya solución es:
N = N_0e^{-\lambda t}\,,
donde:
N_0 = número de átomos de 14C en el momento t = 0, o sea el momento inicial en el que se empieza a contar el número de...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.