DATACIÓN POR CARBONO 14
Felix Ares de Blas

DATACIÓN POR CARBONO 14
Por: Félix Ares de Blas

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 producen, entre otros muchos efectos, que parte del Nitrógeno 14 se convierte en Carbono 14 (C14)

El nitrógeno 14 (N14), es el nitrógeno “normal” el más abundante en la Tierra; en su núcleo tiene 7 neutrones y 7 protones. 7+7=14, de ahí su nombre. Tiene un hermano radiactivo, el Nitrógeno 15, del que no nos vamos a ocupar.

El Carbono tiene varias formas (isótopos), el más común es el Carbono 12, que es un átomo estable; su núcleo tiene 6 neutrones y 6 protones. Tiene hermanos inestables (radiactivos), entre los que destaca el Carbono 14 que tiene 6 protones y 8 neutrones.

El 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. Las propiedades químicas de un elemento las define el número de electrones, que siempre coincide con el de protones, para que el átomo sea neutro. Por tanto, ese “nitrógeno” con 8 neutrones y 6 protones, se comporta como Carbono. Como el número de neutrones (8), más del de protones (6) suman 14, se le llama Carbono 14.

Los rayos cósmicos son, por tanto, una fuente permanente de Carbono 14 “fresco”.

El Carbono 14 químicamente se comporta igual que el Carbono 12, por tanto es capaz de formar parte de compuestos como el dióxido de carbono que respiran todos los seres vivos. Pero es inestable, o dicho de otro modo: es radiactivo.

Un elemento radiactivo se desintegra sin intervención de nadie a una velocidad constante. Esa velocidad se suele medir como período medio de desintegración que es el tiempo en el que la mitad de los átomos existentes se han transformado. Un ejemplo, si tenemos 100 átomos de carbono 14, la vida media es lo que tardan en desintegrarse 50 átomos. El C14 al desintegrarse produce N14. Su vida media es de 5 730 años.

Los seres vivos respiramos mientras estamos vivos; pero dejamos de hacerlo al morir.

Mientras respiramos, recibimos una mezcla de C14 y C12. Al morir, el C14 empieza a desintegrase, convirtiéndose en Nitrógeno. Por tanto, la relación entre C14 y C12 nos dice cuánto hace que fallecimos.

Un ejemplo, si nada más morir la relación entre C14/C12 es K, 5 730 años después será la mitad. Otros 5 730 años más tarde la carta parte, etc. 50 000 años más tarde, tan sólo queda el 0,236% del C14 inicial, lo que hace que a partir de este número de años el método no sea válido.

Una simple fórmula logarítmica nos permite saber el tiempo transcurrido desde que un ser vivo ha muerto.

PERO. Ya sabemos que siempre hay un pero. En este caso hay dos o tres peros.

El pero primero se refiere a la tasa de generación de Carbono 14. Tal como hemos visto, depende de los neutrones energéticos que llegan a la alta atmósfera. En el simple cociente C14/C12, expuesto más arriba, se supone que es constante. Sin embargo no es así. La radiación que nos llega no es constante, depende de muchos factores.

Por convenio se aplica la tasa de creación de C14 que había en 1950, que el creador del método de la datación por C14, estimó en: 19 átomos/min por gramo de carbono en el ciclo mundial de carbono.

Además, en aquel año se estimaba que la vida media de desintegración del Carbono 14 era de 5 568, cuando hoy se ha calculado con más precisión y se le asignan los 5 730 ya mencionados.

Hay un tercer pero y es que no a todos los lugares de la Tierra llegan el mismo número de moléculas de CO2 con carbono 14.

Los tres peros nos muestran un panorama que nos dice que el cálculo de la edad por Carbono 14 no es tan sencilla como indica la fórmula de la que hemos hablado. Pero, los científicos tienen que hablar un idioma común. No pueden depender de su ubicación geográfica o del año en el que se midió una determinada edad media de decaimiento radiactivo. Por ello, han definido que cuando se habla de “años de radiocarbono” se refieren a la fórmula aplicada estrictamente, considerando que la cantidad de C14 generada es uniforme en toda la Tierra y todos los tiempos y que coincide con la que midió Libby en 1950. Además, se considera que la vida media de desintegración del C14 es la que usó Libby, 5 568, aún a sabiendas de que hoy hay mediciones más exactas.

Por lo tanto hay una diferencia entre el número de años “radiodatados” y los años de calendario o civiles. Ello lleva a frases tan curiosas como ésta, leída en el número de agosto de 2001, de la revista “National Geographic”, en español, hablando de la cueva de Chauvet: “los humanos usaron la cueva hace 32.000 años de radiocarbono, lo que equivale a unos 35.000 años civiles”.

A pesar de los peros, pocas dudas hay de que los años de radiocarbono son una buena aproximación a los años de calendario. Pero todavía se puede ir más lejos, obtener mayor precisión, utilizando sistemas de calibrado.

El radiocarbono no es el único sistema de calibrado, hay otros muchos; por ejemplo la dendrocronología, que se basa en los anillos que producen anualmente los árboles.

Los árboles son seres vivos que respiran el C14. Si elegimos un anillo correspondiente a un año determinado; podemos saber su proporción de C14/C12 exacta. Eso nos permite calibrar el carbono 14 año a año.

En esa calibración fina no sólo se utilizan los anillos de los árboles, también se emplean otros sistemas de datación absoluta como son las capas de hielo árticas, sedimentos, registros históricos..

Se han dedicado muchos años y esfuerzo a la calibración fina de la datación por radiocarbono y hoy existen tablas y programas informáticos que nos hacen la conversión de años de radiocarbono a años de calendario.

Pueden encontrar un programa muy utilizado en: http://depts.washington.edu/qil/
Otro en: http://units.ox.ac.uk/departments/rlaha/orau/06_frm.htm
En la Universidad de Oxford encontramos explicaciones de todo tipo sobre los métodos de datación: http://www.rlaha.ox.ac.uk/orau/

Para acabar quiero señalar que el método de datación por radiocarbono sólo es válido para materiales orgánicos y que no puede usarse para más de 50 000 años.

También quiero señalar que una vez calibrado, el método es sumamente exacto; pero incluso sin calibrar los errores no son excesivamente grandes.

Mucho he leído sobre que la datación hecha con C14 para la “Sábana Santa de Turín” eran erróneos, que el método no funciona... Fundamentándose en los “errores” que tiene el método. Simplemente quiero señalar que el trabajo se realizó en tres laboratorios diferentes, con metodologías diferentes y que los tres coinciden en la fechas... y que los tres utilizaron sistemas calibrados. Por lo tanto, pretender que el método se equivocó al señalar que la “sábana” es medieval en vez de ser de la época de Jesucristo, es simplemente un insulto al método del Carbono 14 y a la ciencia.