Datarea cu radiocarbon stabilește vârsta materialelor care au aparținut unui organism viu, măsurând cât carbon-14 a rămas în ele. Carbonul-14 este radioactiv și se dezintegrează cu un timp de înjumătățire de aproximativ 5.730 de ani, deci cantitatea rămasă funcționează ca un ceas. Metoda a fost pusă la punct la sfârșitul anilor 1940 de chimistul american Willard Libby, care a primit pentru ea Premiul Nobel pentru Chimie în 1960.
Cum ajunge carbonul-14 în organismele vii?
Carbonul-14 se formează în atmosfera înaltă, unde radiația cosmică transformă atomi de azot în atomi de carbon radioactiv. Acesta se combină cu oxigenul și formează dioxid de carbon, pe care plantele îl absorb prin fotosinteză. Animalele preiau carbonul din hrană, astfel că orice organism viu are aproximativ aceeași proporție de carbon-14 ca atmosfera din vremea lui: în jur de un atom la o mie de miliarde de atomi de carbon.
După moarte, schimbul se oprește. Carbonul-14 existent continuă să se dezintegreze, iar proporția lui scade într-un ritm cunoscut.
Cât carbon-14 rămâne după un anumit timp?
După fiecare 5.730 de ani rămâne jumătate din carbonul-14 existent la începutul intervalului. Tabelul arată cum scade proporția.
| Timp scurs | Timpi de înjumătățire | Carbon-14 rămas |
|---|---|---|
| 5.730 de ani | 1 | 50% |
| 11.460 de ani | 2 | 25% |
| 17.190 de ani | 3 | 12,5% |
| 28.650 de ani | 5 | aproximativ 3% |
| 45.840 de ani | 8 | aproximativ 0,4% |
Dincolo de aproximativ 50.000 de ani, cantitatea rămasă este atât de mică încât nu mai poate fi deosebită sigur de contaminarea din mediu. Pentru vârste mai mari se folosesc alte metode, bazate pe izotopi cu timp de înjumătățire mai lung.
Ce materiale pot fi datate cu radiocarbon?
Pot fi datate cu radiocarbon doar materialele care conțin carbon provenit de la un organism viu. Cele mai folosite sunt:
- lemnul și cărbunele din vetre, foarte frecvente pe siturile arheologice;
- oasele, din care se extrage colagenul;
- semințele, boabele carbonizate și resturile de plante;
- textilele din fibre naturale, pergamentul și pielea;
- scoicile și cochiliile, cu corecții speciale.
Piatra, metalele și ceramica nu pot fi datate direct, dar adesea sunt datate prin resturile organice găsite în același strat.
De ce trebuie calibrată o dată obținută cu radiocarbon?
O dată obținută cu radiocarbon trebuie calibrată pentru că proporția de carbon-14 din atmosferă nu a fost constantă de-a lungul timpului. Activitatea Soarelui, câmpul magnetic al Pământului și schimburile cu oceanul au produs variații. Cercetătorii au construit curbe de calibrare din inelele anuale ale copacilor, din corali și din sedimente de lac, ale căror vârste sunt cunoscute independent. Rezultatul brut se exprimă în ani „înainte de prezent”, unde prezentul este, prin convenție, anul 1950, iar calibrarea îl transformă într-un interval de ani calendaristici.
Ce poate denatura rezultatul unei datări?
Rezultatul unei datări poate fi denaturat de contaminare, de efectul de rezervor și de alegerea greșită a probei. Rădăcinile moderne sau substanțele folosite la conservare adaugă carbon recent. Organismele marine preiau carbon din apa oceanului, care este „mai bătrână” decât atmosfera, astfel că par mai vechi, de regulă cu câteva sute de ani. Lemnul de foc poate proveni din miezul unui copac bătrân, cu inele mult mai vechi decât momentul arderii.
Cum a schimbat metoda arheologia?
Datarea cu radiocarbon a oferit arheologiei prima cronologie absolută valabilă pe toate continentele, independentă de documente scrise. Din anii 1970–1980, spectrometria de masă cu accelerator a permis măsurarea unor probe de doar câteva miligrame, astfel încât astăzi pot fi datate o singură sămânță sau un fragment mic de os. Așa a fost confirmată, de exemplu, vârsta de aproximativ 5.300 de ani a omului găsit în ghețarul din Alpii Ötztal.
Multe dintre siturile prezentate în articolul despre mărturiile arheologice ale culturilor antice au cronologii sprijinite pe astfel de datări, inclusiv cele din spațiul egeean descrise în ghidul despre istoria și cultura Greciei. Expozițiile muzeelor de istorie, deschise publicului larg cu ocazia unor evenimente precum Noaptea Muzeelor, indică adesea pe etichete și metoda prin care a fost datat un obiect.
