Probablemente haya visto o leído noticias sobre fascinantes artefactos antiguos. En una excavación arqueológica, se desenterra un trozo de herramienta de madera y el arqueólogo encuentra que son 5, 000 años. Una momia infantil se encuentra en lo alto de los Andes y el arqueólogo dice que el niño vivió más de 2, Hace 000 años. ¿Cómo saben los científicos la antigüedad de un objeto o restos humanos? ¿Qué métodos utilizan y cómo funcionan? En este articulo, Examinaremos los métodos por los cuales los científicos usan la radiactividad para determinar la edad de los objetos, más destacado datación por carbono-14 .
La datación por carbono 14 es una forma de determinar la edad de ciertos artefactos arqueológicos de origen biológico hasta alrededor de los 50, 000 años. Se utiliza para fechar cosas como huesos, tela, fibras de madera y plantas que fueron creadas en un pasado relativamente reciente por actividades humanas.
Rayos cósmicos entran en la atmósfera de la tierra en grandes cantidades todos los días. Por ejemplo, cada persona recibe alrededor de medio millón de rayos cósmicos cada hora. No es raro que un rayo cósmico choque con un átomo en la atmósfera, creando un rayo cósmico secundario en forma de neutrón energético, y que estos neutrones energéticos colisionen con los átomos de nitrógeno. Cuando el neutrón choca, un nitrógeno-14 (siete protones, siete neutrones) átomo se convierte en un átomo de carbono-14 (seis protones, ocho neutrones) y un átomo de hidrógeno (un protón, cero neutrones). El carbono 14 es radiactivo, con una vida media de aproximadamente 5, 700 años.
Para obtener más información sobre los rayos cósmicos y la vida media, así como el proceso de desintegración radiactiva, consulte Cómo funciona la radiación nuclear.
Los átomos de carbono 14 que crean los rayos cósmicos se combinan con el oxígeno para formar dióxido de carbono, que las plantas absorben naturalmente y se incorporan a las fibras vegetales mediante la fotosíntesis. Los animales y las personas comen plantas y también absorben carbono-14. La proporción de carbono normal (carbono-12) a carbono-14 en el aire y en todos los seres vivos en un momento dado es casi constante. Quizás uno de cada billón de átomos de carbono sea carbono-14. Los átomos de carbono-14 siempre están decayendo, pero están siendo reemplazados por nuevos átomos de carbono-14 a una tasa constante. En este momento, su cuerpo tiene un cierto porcentaje de átomos de carbono-14, y todas las plantas y animales vivos tienen el mismo porcentaje.
Tan pronto como muere un organismo vivo, deja de absorber carbono nuevo. La proporción de carbono-12 a carbono-14 en el momento de la muerte es la misma que la de cualquier otro ser vivo, pero el carbono-14 se descompone y no se reemplaza. El carbono-14 se desintegra con su vida media de 5, 700 años, mientras que la cantidad de carbono-12 permanece constante en la muestra. Al observar la proporción de carbono-12 a carbono-14 en la muestra y compararla con la proporción en un organismo vivo, es posible determinar la edad de un ser viviente anteriormente con bastante precisión.
Una fórmula para calcular la antigüedad de una muestra mediante la datación por carbono 14 es:
t =[ln (N F /NORTE o ) / (-0,693)] x t 1/2
donde ln es el logaritmo natural, norte F /NORTE o es el porcentaje de carbono-14 en la muestra en comparación con la cantidad en tejido vivo, y T 1/2 es la vida media del carbono-14 (5, 700 años).
Entonces, si tuvieras un fósil que tuviera un 10 por ciento de carbono 14 en comparación con una muestra viva, entonces ese fósil sería:
t =[ln (0,10) / (-0,693)] x 5, 700 años
t =[(-2,303) / (-0,693)] x 5, 700 años
t =[3.323] x 5, 700 años
Debido a que la vida media del carbono 14 es 5, 700 años, solo es confiable para fechar objetos de hasta aproximadamente 60, 000 años. Sin embargo, el principio de la datación por carbono 14 se aplica también a otros isótopos. El potasio-40 es otro elemento radiactivo que se encuentra naturalmente en su cuerpo y tiene una vida media de 1.3 mil millones de años. Otros radioisótopos útiles para la datación radiactiva incluyen el uranio -235 (vida media =704 millones de años), Uranio -238 (vida media =4.5 mil millones de años), Torio-232 (vida media =14 mil millones de años) y rubidio-87 (vida media =49 mil millones de años).
El uso de varios radioisótopos permite la datación de muestras biológicas y geológicas con un alto grado de precisión. Sin embargo, Es posible que la datación por radioisótopos no funcione tan bien en el futuro. Todo lo que muera después de la década de 1940, cuando las bombas nucleares, los reactores nucleares y las pruebas nucleares al aire libre empezaron a cambiar las cosas, Será más difícil salir con precisión.
Publicado originalmente:3 de octubre de 2000
