Verdades Absolutas... CASO 9

Átomo de Carbono 14.
Imágen de Curiosfera

Hoy hace 71 años que se descubrió el Carbono-14, y aún hay mucha falsa leyenda en torno a este isótopo radiactivo usado en métodos de datación.

La gente se cree que cualquier cosa puede datarse con Carbono-14 (desde ahora ¹⁴C). Si encuentra una zapatilla que dicen que perteneció al mesías Brian, ¹⁴C nos da la solución. Y si encontramos el diente de un dinosaurio y no sabemos de qué época es, ¹⁴C tiene la respuesta. Y si encontramos una piedra de sílex tallada, ¹⁴C sabe cuándo se talló.

Pero no, señores. ¹⁴C no es todopoderoso.

Veamos en qué se basa el ¹⁴C.

El ¹⁴C (masa atómica = 14,003241 uma) es un radioisótopo del carbono. Su núcleo contiene 6 protones y 8 neutrones. Su período de semidesintegración tiene un valor de 5 730 años. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el ¹⁴C se emplea en la datación de especímenes orgánicos.


El método de datación por radiocarbono es la técnica basada en isótopos más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de 60 000 años. Está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos, según la fórmula  (obtenida de La Web de Física)

¿En qué consiste y por qué sólo es admisible para períodos inferiores a 60 K-años? veamos.

El período de semidesintegración es el tiempo que tarda una cantidad dada de un isótopo radiactivo en reducirse al 50%.
Eso significa que, si pasa el doble de tiempo, se reduce al 50% dos veces, es decir que lo que queda es 0,5x0,5=0,25; un 25%
Si pasa otra vez ese mismo tiempo, nos queda la mitad de lo anterior, un 12,5%
Si vuelve a pasar ese mismo tiempo, de nuevo queda la mitad, un 6,25%

Zapatilla romana en el
Museo Arqueológico de Cartagena.
Imágen de Región de Murcia

Así que midiendo la cantidad de ¹⁴C que nos queda en una muestra dada, podemos deducir cuándo murió el organismo que estamos muestreando. Esto es así porque la cantidad de ¹⁴C es estable en la atmósfera (o lo era hasta 1950), y se calcula en una concentración de 1 molécula por cada 10¹²moléculas de ¹²C.

En el caso del ¹⁴C, el tiempo de semidesintegración es, como hemos dicho, de 5 730 años. Eo significa que al cabo de 60 000 años, nos queda menos de un 0,1% de ¹⁴C del que habría de forma original. Es decir que nos quedaría una concentración de ¹⁴C de menos de 10^-15. Una cantidad casi indetectable. Para que se entienda mejor, en un organismo que tuviera una tonelada de ¹²C, quedaría tan solo una milmillonésima parte de gramo, es decir, un nanogramo, de ¹⁴C.

Así puede ser datado el momento de la muerte del organismo correspondiente. Es lo que se conoce como "edad radiocarbónica" o de ¹⁴C, y se expresa en años BP (Before Present). Esta escala equivale a los años transcurridos desde la muerte del ejemplar hasta el año 1950 de nuestro calendario. Se elige esta fecha por convenio y porque en la segunda mitad del siglo XX los ensayos nucleares provocaron severas anomalías en las curvas de concentración relativa de los isótopos radiactivos en la atmósfera.

Se descubrió después que al comparar las concentraciones teóricas de ¹⁴C con las de muestras de maderas de edades conocidas mediante dendrocronología, se descubrió que existían diferencias con los resultados esperados. Esas diferencias se deben a que la concentración de carbono radiactivo en la atmósfera no es absolutamente constante, sino que varía respecto al tiempo. Hoy se conoce con suficiente precisión (un margen de error de entre 1 y 10 años) la evolución de la concentración de ¹⁴C en los últimos 15.000 años, por lo que puede corregirse esa estimación de edad comparándolo con curvas obtenidas mediante interpolación de datos conocidos. La edad así hallada se denomina "edad calibrada" y se expresa en años Cal BP.

Es decir. El rango de error con menos de 15 000 años es muy bajo, y entre 15 000 y 60 000 años, un rango mayor.

Ilustraciones de dientes
de Iguanodon de G.Mantell,
descubridor del género y
de los dinosaurios.

Pero si estudiamos la zapatilla de Brian, nos dará el dato de cuándo la planta que usaron para fabricarla, murió. No de cuándo vivió Brian. Puede ser similar, pero el dato corresponde al momento de muerte de la planta. hubo que fabricar la zapatilla, y luego, la hubo de haber usado nuestro curioso personaje de ejemplo. Lo mismo si queremos por ejemplo, medir la edad de una sábana; nos indica cuándo murió el algodón o el lino con el que fue fabricada.

Y si estudiamos el diente de dinosaurio, no encontraremos ni rastro de ¹⁴C.

Y por descontado, estudiando ese sílex, no encontramos ni rastro de carbono. Pues es un mineral silíceo.