Como funciona a datação por carbono-14?

Você já deve ter visto ou lido notícias sobre artefatos antigos fascinantes: em uma escavação arqueológica, um pedaço de ferramenta feita de madeira é encontrado e o arqueólogo descobre que ele tem 5 mil anos de idade. A múmia de uma criança é encontrada no alto dos Andes e um arqueólogo diz que a criança viveu há mais de 2 mil anos. Mas como os cientistas sabem a idade de um objeto ou de restos humanos? Que métodos eles usam e como é que esses métodos funcionam? Neste artigo, vamos examinar os métodos (prestando atenção especial na datação por carbono 14) pelos quais os cientistas usam a radioatividade para determinar a idade dos objetos.

A datação por carbono 14 é uma maneira de determinar a idade de certos artefatos arqueológicos de origem biológica com até 50 mil anos. Ela é usada para datar objetos como ossos, tecidos, madeira e fibras de plantas usados em atividades humanas no passado relativamente recente.

Como é criado o carbono 14

Todos os dias, raios cósmicos entram na atmosfera terrestre em grandes quantidades. Para se ter um exemplo, cada pessoa é atingida por cerca de meio milhão de raios cósmicos a cada hora. Não é nada raro um raio cósmico colidir em outro átomo na atmosfera e criar um raio cósmico secundário na forma de um nêutron energizado, e que esses nêutrons energizados, por sua vez, acabem colidindo com átomos de nitrogênio. Quando o nêutron colide, um átomo de nitrogênio 14 (com sete prótons e sete nêutrons) se transforma em um átomo de carbono 14 (seis prótons e oito nêutrons) e um átomo de hidrogênio (um próton e nenhum nêutron). O carbono 14 é radioativo e tem meia-vida de cerca de 5.700 anos.

Carbono 14 nos seres vivos


Os átomos de carbono 14 criados por raios cósmicos combinam-se com oxigênio para formar dióxido de carbono, que as plantas absorvem naturalmente e incorporam a suas fibras por meio da fotossíntese. Como os animais e humanos comem plantas, acabam ingerindo o carbono 14 também. A relação de carbono normal (carbono 12) pela de carbono 14 no ar e em todos os seres vivos mantém-se constante durante quase todo o tempo. Talvez um em cada trilhão de átomos de carbono seja um átomo de carbono 14. Os átomos de carbono 14 estão sempre decaindo, mas são substituídos por novos átomos de carbono 14, sempre em uma taxa constante. Nesse momento, seu corpo tem uma certa porcentagem de átomos de carbono 14 nele, e todas as plantas e animais vivos têm a mesma porcentagem que você.

Datando um fóssil

Assim que um organismo morre, ele pára de absorver novos átomos de carbono. A relação de carbono 12 por carbono 14 no momento da morte é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o carbono 14 continua a decair e não é mais reposto. Numa amostra a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, enquanto a quantidade de carbono 12, por outro lado, permanece constante. Ao olhar a relação entre carbono 12 e carbono 14 na amostra e compará-la com a relação em um ser vivo, é possível determinar a idade de algo que viveu em tempos passados de forma bastante precisa.

datação carbono-14

Uma fórmula usada para calcular a idade de uma amostra usando a datação por carbono 14 é:

 t = [ ln (Nf/No) / (-0,693) ] x t1/2

em que In é o logaritmo neperiano, Nf/No é a porcentagem de carbono 14 na amostra comparada com a quantidade em tecidos vivos e t1/2 é a meia-vida do carbono 14 (5.700 anos).

Por isso, se você tivesse um fóssil com 10% de carbono 14 em comparação com uma amostra viva, o fóssil teria:

 t = [ln (0,10)/(-0,693)] x 5.700 anos

t = [(-2,303)/(-0,693)] x 5.700 anos

t = [3,323] x 5.700 anos

t = 18.940 anos de idade

Como a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, ela só é confiável para datar objetos de até 60 mil anos. No entanto, o princípio usado na datação por carbono 14 também se aplica a outros isótopos. O potássio 40 é outro elemento radioativo encontrado naturalmente em seu corpo e tem meia-vida de 1,3 bilhão de anos. Além dele, outros radioisótopos úteis para a datação radioativa incluem o urânio 235 (meia-vida = 704 milhões de anos), urânio 238 (meia-vida = 4,5 bilhões de anos), tório 232 (meia-vida = 14 bilhões de anos) e o rubídio 87 (meia-vida = 49 bilhões de anos).

O uso de radioisótopos diferentes permite que a datação de amostras biológicas e geológicas seja feita com um alto grau de precisão. No entanto, a datação por radioisótopos pode não funcionar tão bem no futuro. Qualquer coisa que tenha morrido após os anos 40, quando bombas nucleares, reatores nucleares e testes nucleares em céu aberto começaram a causar mudanças, será mais difícil de se datar com precisão.

Para saber mais, acesse o link do SEARA da Ciência.

Fonte: Site HowStuffWorks

22 opiniões sobre “Como funciona a datação por carbono-14?”

  1. porque o carbono 14 nao se aplica em ouro?

  2. fandi junior disse:

    Bom dia. Presciso saber como é descoberto a quantidade de carbono 14 perdida de um fóssil na hora da datação . Abrçs

  3. muito interessante …

  4. Como datar um livro escrito em pedra e outro em pergaminho?

  5. Gostaria de saber como é feita a datação de livros antigos, escritos em pedra. Em Pergaminho por ser um composto orgânico, tudo bem, mais no bronze ou outros metais? Como evitar as fraudes de datação nesse caso ?

    • Olá Pedro!

      Um dos meios de realização da datação de pedras/rochas pode ser através da datação radiométrica. Mas, existem outras como as análises de aminoácidos e a mensuração de mudanças no campo magnético de um objeto. Os cientistas também aperfeiçoaram o método padronizado de datação radiométrica. Por exemplo, com o uso de um laser, pesquisadores podem medir átomos pais e átomos filhos em quantidades minúsculas de matéria, o que torna possível determinar a idade de amostras muito pequenas [fonte: New Scientist]

      Sua dúvida nos fez ter a ideia de publicar especificamente sobre isto. Fique atento que em breve publicaremos esta informação, ok?
      Abç.

  6. Uma pergunta.
    Se a atmosfera da Terra em algum momento foi modificada de qualquer forma, a datação por carbono-14 seria tão precisa o quanto é hoje? Por exemplo, imagine que na Terra, alguns milhares de anos atrás, existisse um escudo contra radiação solar feito por uma densa camada de água. Um dia essa água se transformou em oceanos ou caiu na terra (ou se perdeu (a título de suposição)). A datação ainda assim funcionaria?

  7. Pura suposição, assim como big bang e a teoria da evolução.

    Se a meia vida do c-14 tem 5.700 anos, quem mediu para descobrir e qual a prova que isso seja real?

    E outra, é mais provável que o universo tenha recebido diferentes quantias de radiação durante sua história passada do que supor que a radiação que penetra é exatamente igual em toda a sua história

    E pra finalizar, chuvas e outras “coisas” da natureza poderiam alterar, agregando ou retirando elementos do fóssil com o passar dos anos, existem milhares de fatores que os cientistas ignoram para SUPOR esse método de datação, e assim como disseram um dia que o sol e a lua tinham o mesmo tamanho, também será revelado todas as falhas dessas suposições

  8. Muito interessante. Mas como os cientistas sabem a meia-vida do tório 232 e do rubídio 87, sendo que ambos possuem uma meia-vida maior que a idade do universo (13,8 bilhões de anos)?

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