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¿Cómo funciona la datación por carbono 14?

¿Cómo funciona la datación por carbono 14?

Cómo se fabrica el carbono 14

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 choquen con átomos de nitrógeno. . Cuando el neutrón choca, un átomo de nitrógeno 14 (siete protones, siete neutrones) 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 su vida media, así como el proceso de desintegración radiactiva, consulte Cómo funciona la radiación nuclear.

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carbono-14 en los seres vivos

Los 14 átomos de carbono creados por los rayos cósmicos se combinan con el oxígeno para formar dióxido de carbono, que las plantas absorben e incorporan naturalmente a las fibras vegetales a través de la fotosíntesis. Los animales y los humanos 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 cualquier momento es casi constante. Quizás uno de cada billón de átomos de carbono es carbono-14. Los átomos de carbono 14 aún se descomponen, pero son reemplazados por nuevos átomos de carbono 14 a una velocidad constante. En la actualidad, su cuerpo contiene un cierto porcentaje de átomos de carbono 14, y todas las plantas y animales vivos tienen el mismo porcentaje.

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conocer un fósil

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Tan pronto como muere un organismo vivo, deja de absorber carbono nuevo. La proporción de carbono 12 a carbono 14 al morir es la misma que para 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 examinar la proporción de carbono 12 a carbono 14 en la muestra y compararla con la proporción en un organismo vivo, es posible determinar con mucha precisión la edad de un ser vivo.

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Una fórmula para calcular la edad de una muestra usando la datación por carbono 14 es:

t = [ ln (Nf/No) / (-0.693) ] xt1 / 2

t = [ ln (Nf/No) / (-0.693) ] xt1/2

donde ln es el logaritmo natural, NF./NOo es el porcentaje de carbono-14 en la muestra en relación con la cantidad en tejido vivo, et1/2 es la vida media del carbono-14 (5.700 años).

Entonces, si tuvieras un fósil con un 10% de carbono 14 en comparación con una muestra viva, 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

t = 18,940 años

Dado que la vida media del carbono-14 es de 5.700 años, solo es confiable para fechar objetos hasta alrededor de 60.000 años. Sin embargo, el principio de datación por carbono 14 también se aplica a otros isótopos. El potasio-40 es otro elemento radiactivo presente naturalmente en su cuerpo y tiene una vida media de 1.3 mil millones de años. Otros radioisótopos útiles para la datación radiactiva incluyen 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 diferentes radioisótopos permite la datación de muestras biológicas y geológicas con alta 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 de superficie comenzaron a marcar una diferencia, será más difícil de fechar con precisión.

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Publicado originalmente: 3 de octubre de 2000

Preguntas frecuentes sobre la datación por carbono 14

¿Qué tan precisa es la datación por carbono 14?
Los avances en la tecnología han hecho posible datar objetos y materiales hasta tal punto que solo tienen unas pocas décadas de antigüedad como máximo.
¿Cómo se usa el carbono 14 para datar fósiles?
Todos los seres vivos absorben carbono de la atmósfera, incluido el carbono 14 radiactivo. Cuando esa planta o animal muere, deja de absorber carbono. Pero el carbono 14 radiactivo que se ha acumulado continúa descomponiéndose. Los científicos pueden medir la cantidad de carbono 14 que queda y estimar cuánto tiempo ha muerto la planta o el animal.
¿Dónde se encuentra el carbono 14?
Todos los seres vivos absorben carbono de la atmósfera, incluido el carbono 14 radiactivo. Se encuentra principalmente en el dióxido de carbono atmosférico porque es aquí donde se produce constantemente por colisiones entre átomos de nitrógeno y rayos cósmicos.
¿Para qué se puede utilizar la datación por carbono 14?
La datación por carbono 14 se puede utilizar para determinar la edad de cualquier cosa, desde huesos y fibras vegetales hasta madera y polen.
¿Es el carbono 14 dañino para los humanos?
No. Incluso una gran exposición externa a cantidades de isótopos no representa ningún riesgo para las personas. La radiación apenas penetra la capa más externa de la piel del cuerpo.

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Probablemente hayas visto o leído informes sobre fascinantes artefactos antiguos. Durante una excavación arqueológica, se desenterra un trozo de una herramienta de madera y el arqueólogo descubre que tiene 5.000 años. Se encuentra una momia infantil en los Andes y el arqueólogo dice que el bebé vivió hace más de 2.000 años. ¿Cómo saben los científicos la edad de un objeto humano o remanente? ¿Qué métodos utilizan y cómo funcionan? En este artículo, veremos los métodos mediante los cuales los científicos usan la radiactividad para determinar la edad de los objetos, incluidos datación por carbono 14.

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La datación por carbono 14 es un medio para determinar la edad de algunos hallazgos arqueológicos de origen biológico hasta unos 50.000 años. Se utiliza para fechar objetos como huesos, tejidos, madera y fibras vegetales que fueron creados en un pasado relativamente reciente por actividades humanas.

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