Parte Historia

La datación por Carbono-14

Es un método de la arqueología para determinar la antigüedad de descubrimientos arqueológicos, que alguna vez fueron organismos vivos. El procedimiento consiste en medir la cantidad de c-14 presente en los organismos muertos encontrados, la cual nos indicará cuando dejó de vivir ese organismo. El límite máximo para poder realizar una datación por C14, es de unos 60 mil años.
Martin David Kamen fue quien descubrió el isótopo carbono 14. Quien lo empleo en la datación fue Willard Frank Libby, y su grupo de colaboradores de la Universidad de Chicago en 1947. Una de las primeras dataciones, que comenzaron a partir de 1950, fue la de los manuscritos descubiertos por un pastor cerca del Mar Muerto en 1957, con textos del Antiguo Testamento. Y se estableció que la edad era aproximadamente en la fecha que nació Cristo. En 1960 Libby ganó el premio Nobel en química.
En los años posteriores se continúo con la datación de objetos tales como: madera, momias, huesos, cueros, entre otros. Y se usó carbono 14 porque los cuerpos orgánicos, como los vegetales que absorben CO2 del aire, en el proceso de fotosíntesis, y todos los animales en la en la alimentación vegetal, y en la incorporación del isotopo, desde de la atmosfera a su cuerpo, introducen c-14. Así este, se mantenía en los organismos, y una vez muertos, este comienza su período de desintegración y es posible la medición. Su estancia en el fósil dura miles de años y es posible identificarlo hasta 60.000 años después. Teniendo en cuenta la vida media del c-14 (5.730 años, en los cuales esta la mitad de c-14 inicial)


Además de el carbono 14 hay otros isótopos que son utilizados para la datación, debido a, que su período de desintegración es más largo, pudiendo establecer la edad de fósiles más antiguos. Uno es el método del Rubidio-Estroncio, que se basa en la transformación de 87Rb en 87Sr, emitiendo partículas beta. Se utilizan para cronologías que van desde los 5.000 hasta los 120.000 años. En la técnica del uranio-plomo, la antigüedad de un material geológico se calcula basándose en la velocidad conocida de la transformación radiactiva de uranio 238(vida media de 4.500 millones de años) en plomo 206, y de uranio 235(vida media 24.000 años) en plomo 207.
Un ejemplo de otro tipo de datación, es el ser vivo más antiguo del mundo, la esponja uno de los animales más primitivos del planeta. Y fue analizado por un equipo dirigido por Gordon Love, científico perteneciente al MIT (Massachusetts Institute of Technology), gracias a la identificación de esteroles c-30 que dejaron rastros fósiles en los estratos geológicos.
"Nuestros datos representan la evidencia más antigua de vida animal en el registro fósil e indican que el origen de los animales ocurrió antes de que terminara la última gran glaciación precámbrica", dijo Love. No es un dato menor, ya que la glaciación que menciona, conocida como Marinoan, acabó justamente hace 635 millones de años.

Por todo lo anterior, se puede concluir que la datación es un proceso importante que se realiza mediante la identificación de compuestos químicos, y es de gran relevancia histórica, ya que, es posible determinar hechos del pasado, que han determinado el desarrollo del hombre y el proceso de la vida.

Parte Cientifica

Formación del C-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 produce, entre otros muchos efectos, que parte del Nitrógeno 14 (Nitrógeno normal) se convierta en Carbono 14.
De 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. Por tanto, ese «nitrógeno» con 2 neutrones de más, se comporta como Carbono. Como el número de neutrones (8), más el de protones (6) suman 14, se le llama Carbono 14.

Preguntas:

1._¿Por qué el C-14 es inestable y radiactivo y el C-12 no?

Cada átomo de la tabla periódica tiene sus hermanos (llamados isótopos) que se comportan químicamente igual pero difieren ínfimamente en su masa.
En el caso del átomo de carbono, se sabe que tiene varias formas o hermanos (isótopos); el más común es el Carbono 12, que es un átomo estable.
Su núcleo tiene 6 neutrones y 6 protones. También tiene hermanos inestables (radiactivos), entre los que destaca el Carbono 14, que tiene 6 protones y 8 neutrones. En conclusión este exceso de neutrones( 2 más), y el tamaño del elemento Carbono, benefician a que haya una mayor interacción(choques de partículas) y movimiento de las partículas subatómicas, lo que provoca una inestabilidad en el núcleo, haciendo que el Carbono 14 sea más radiactivo que el Carbono12, ya que este último tiene igualdad de números de protones y neutrones siendo considerablemente estable.

2.¿ Por qué si el C-14 es radiactivo no nos hace daño? ¿Por qué lo respiramos y se mantiene en los organismos vivos?

El Carbono 14 es un isótopo radiactivo ya que se desintegra con el tiempo provocando la liberación de energía. C14 se desintegra poco a poco transformándose en Nitrógeno, liberando posteriormente partículas beta. Por el hecho de liberar partículas radiactivas no tiene que ser necesariamente dañino para el organismo , ya que los tipos de partículas radiactivas no actúan todas de la misma manera sobre un individuo. El caso del Carbono 14, es precisamente uno de los que no son perjudiciales, ya que el tipo de radiactividad que libera las partículas beta son poco dañinas.
El C-14 al comportarse químicamente igual que el C12 puede formar parte del CO2 que respiran los seres vivos y que las plantas ocupan para la fotosíntesis. Es por esto que al entrar al organismo, puede permanecer en él sin ningún problema. También los podemos ingerir a través de la alimentación y el agua, en conclusión se mantienen en los seres vivos ya que dentro del organismo el C14 sirve para el funcionamiento y la estabilidad del cuerpo y plantas.

3._Periodo de una sustancia radiactiva

Al tiempo que transcurre hasta que la cantidad de núcleos radiactivos de un isótopo radiactivo se reduzca a la mitad de la cantidad inicial, se lo llama periodo de semidesintegración, período, semiperiodo, semivida o vida media (). Al fin de cada período la radiactividad se reduce a la mitad de la radiactividad inicial. Cada radioisótopo tiene un semiperiodo característico, en general diferente del de otros isótopos.
Un ejemplo: si tenemos cien átomos de Carbono 14, la vida media es lo que tardan en desintegrarse 50 átomos. El Carbono 14 al desintegrarse produce N14. Su vida media es de 5.730 años. En conclusión, periodo de un isótopo radiactivo es el espacio de tiempo necesario para que la cantidad inicial de ese isótopo se reduzca a la mitad.

4-¿Qué quiere decir que el periodo del C-14 sea de 5730 años?

Que en ese periodo (5730 años), el isotopo radiactivo, en este caso es el C-14 va a tener la mitad de núcleos radiactivos que tenía en un principio. Eso significa que tras 5730 años, la cantidad de C14 original se habrá reducido a la mitad; tras otros 5730 años, a una cuarta parte y tras otros 5730 a una octava parte de la original. Según van quedando menos átomos de C14, el método pierde fiabilidad y el límite máximo para una datación por C14 es de unos 60 mil años.

5-Como el C-14 entra a nuestro cuerpo y en que elemento se transforma después de muerto el organismo y que partículas libera.

Hay una partícula de C14 por cada billón de C12. A través de la función clorofílica, pasa a las plantas. Los animales, a través del consumo de plantas, incorporan el C14 a su organismo. Todo ser vivo entra en contacto con el C14. El C14 consumido se empieza a desintegrar, pero lo vamos reponiendo con la alimentación. Cuando morimos ya no hay nuevas aportaciones C14, ya solo se desintegra
El C-14(hermano del C12) se ve presente en el CO2 en la atmósfera, por lo cual en el aire que respiramos, existe una reducida cantidad de Carbono (CO2). Esta cantidad no es mucha, pero es suficiente como para que cuando respiremos, el cuerpo la inhale. Sin embargo, el cuerpo hace prácticamente nada con él. Las plantas toman el CO2 utulizandolo como para formar azúcares. Cuando la radiación cósmica del espacio golpea la atmósfera, las partículas con alto contenido de energía cambian el nitrógeno a C14. Luego de esta transformación, el mismo se convierte en radioactivo. El Carbono 14 solamente permanece por poco tiempo como tal y entonces regresa a su estado anterior de nitrógeno (ya muerto el organismo), pero cuando esta relación inestable se rompe, el elemento despide unas partículas diminutas llamadas beta las cuales son, la clave del método usado para la medición del tiempo basado en este cambio que sufren estos elementos.

Dato extra: el Carbono no es el único método usado por los Evolucionistas. De hecho, ellos usan también el potasio argón y el plomo de uranio para intentar demostrar que las cosas encontradas (rocas, lava, fósiles, etc.) tienen millones de años de edad.

En conclusión el procedimiento consiste en medir la cantidad de C-14 presente en los organismos muertos encontrados, la cual nos indicará cuando dejó de vivir ese organismo. El límite máximo para poder realizar una datación por C14, es de unos 60 mil años.