Definición de la datación por carbono
La datación por carbono, o datación por radiocarbono , es un método utilizado para fechar materiales que alguna vez intercambiaron dióxido de carbono con la atmósfera. En otras palabras, cosas que estaban viviendo. A finales de la década de 1940, un químico físico estadounidense llamado Willard Libby desarrolló por primera vez un método para medir la radiactividad del carbono-14 , un isótopo radiactivo. Libby recibió el premio Nobel de química por su trabajo en 1960.
El dióxido de carbono en la atmósfera contiene una cantidad constante de carbono-14, y mientras un organismo esté vivo, la cantidad de carbono-14 en su interior es la misma que la de la atmósfera. Sin embargo, una vez que el organismo muere, la cantidad de carbono-14 disminuye constantemente. Al medir la cantidad de carbono 14 que queda en el organismo, es posible calcular la edad que tiene. Esta técnica funciona bien para materiales de hasta 50.000 años de antigüedad.
Medias vidas radiactivas
Cada isótopo radiactivo se desintegra en una cantidad fija, y esta cantidad se denomina vida media . La vida media es el tiempo necesario para que se descomponga la mitad de la muestra original de núcleos radiactivos. Por ejemplo, si comienza con 1000 núcleos radiactivos con una vida media de 10 días, le quedarían 500 después de 10 días; le quedarían 250 después de 20 días (2 vidas medias); y así. La vida media es siempre la misma independientemente de cuántos núcleos le queden, y esta propiedad muy útil se encuentra en el corazón de la datación por radiocarbono.
El carbono 14 tiene una vida media de alrededor de 5.730 años. El siguiente gráfico muestra la curva de desintegración (puede reconocerla como una desintegración exponencial) y muestra la cantidad, o porcentaje, de carbono 14 restante. Notarás que después de unos 40.000 años (u 8 vidas medias), la cantidad que queda empieza a ser muy pequeña, menos del 1%. Los científicos a menudo usan el valor de 10 vidas medias para indicar cuándo desaparecerá un isótopo radiactivo, o más bien, cuando aún queda una cantidad muy insignificante. Esta es la razón por la que la datación por radiocarbono solo es útil para fechar objetos de hasta 50.000 años de antigüedad (alrededor de 10 vidas medias).
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Uso de la datación por carbono 14
El carbono 14 radiactivo se forma continuamente en la atmósfera por el bombardeo de neutrones de rayos cósmicos sobre átomos de nitrógeno 14 . Después de formarse, el carbono 14 se descompone naturalmente, con una vida media de 5.730 años, a través de la descomposición de las partículas beta. Para el registro, una partícula beta es un tipo específico de desintegración nuclear.
¿Qué son los Reservorios de Carbono?
Mire este diagrama aquí que describe esto. La imagen 1 muestra la producción de carbono 14 por neutrones de alta energía que golpean átomos de nitrógeno 14, mientras que en la imagen 2, el carbono 14 se descompone naturalmente a través de la producción de partículas beta. Observe que el átomo de nitrógeno 14 se recrea y vuelve al ciclo.
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Durante la vida del universo, estos dos procesos opuestos se han equilibrado, lo que ha dado como resultado que la cantidad de carbono 14 presente en la atmósfera permanezca casi constante.
El carbono 14 atmosférico reacciona rápidamente con el oxígeno del aire para formar dióxido de carbono y entra en el ciclo del carbono . Las plantas absorben dióxido de carbono a través de la fotosíntesis y el carbono-14 asciende por la cadena alimentaria y llega a todos los organismos vivos. Quizás recuerde que se mencionó anteriormente que la cantidad de carbono-14 en los seres vivos es la misma que en la atmósfera. Una vez que mueren, dejan de tomar carbono 14 y la cantidad presente comienza a disminuir a una tasa de vida media constante. Luego, la datación por radiocarbono mide la radiactividad restante. Al saber cuánto carbono 14 queda en una muestra, se puede calcular la edad del organismo y cuándo murió.
La datación por radiocarbono se ha utilizado ampliamente desde su descubrimiento. Los ejemplos de uso incluyen el análisis de carbón vegetal de cuevas prehistóricas, lino y madera antiguos y restos momificados. A menudo se utiliza en obras de arte valiosas para confirmar la autenticidad.
Por ejemplo, mire esta imagen de la apertura de la tumba del rey Tutankamón cerca de Luxor, Egipto durante la década de 1920. La datación por carbono se utilizó de forma rutinaria desde la década de 1950 en adelante, y confirmó la edad de estos restos históricos.
¿Cómo afecta la quema de combustibles fósiles al ciclo del carbono?
¿Cómo contribuye la fotosíntesis al ciclo del carbono?
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Resumen de la lección
La datación por radiocarbono es un método utilizado para fechar materiales que alguna vez intercambiaron dióxido de carbono con la atmósfera; en otras palabras, cosas que estaban viviendo. El carbono 14 es un isótopo radiactivo y está presente en todos los seres vivos en una cantidad constante.
Debido al ciclo del carbono, siempre hay carbono 14 presente tanto en el aire como en los organismos vivos. Una vez que el organismo muere, la cantidad de carbono-14 se reduce en la vida media fija , o el tiempo requerido para que la mitad de la muestra original de núcleos radiactivos se descomponga, de 5.730 años, y los científicos pueden medirla hasta por la mitad. -vive. La medición de la cantidad de carbono-14 radiactivo que queda permite determinar la antigüedad del artefacto, ya sea un esqueleto fosilizado o una magnífica obra de arte.
Los resultados del aprendizaje
Después de ver el video sobre la datación por carbono, utilice sus nuevos conocimientos para:
- Parafrasear la definición de datación por carbono
- Caracterizar una vida media radiactiva
- Discutir la formación y el uso de la datación por carbono 14
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