A Datação Carbono

Roteiro: Datação Carbono 14 (C14)

Olá, bom dia, boa tarde ou boa noite, está começando mais uma vez a rádio da química UFSC-Blumenau.

Hoje, me veio uma dúvida que mereceu tal podcast, dúvida essa que aposto se ao menos uma vez na vida você já não se perguntou e ainda arrisco dizer se não foi em uma aula de história, ou talvez, até de biologia. Bem, é que fósseis, múmias, artefatos antigos, espécies de plantas, árvores, animais possuem algo em comum comigo, com você e com todos os seres vivos existentes ou que já existiram, o carbono.

 Agora deve estar mais confuso ainda, né? Pois deve estar se perguntando, o que há em comum múmia, animais, biologia, história e carbono? Acalme-se, relaxe!  é que além do carbono, outra coisa em comum entre eles é a IDADE. Já se perguntou, como sabem a idade desses fatos? Portanto, é disto que se trata o podcast de hoje: a datação por radiocarbono.

O carbono compõe tudo que tem vida e em quase tudo que não há vida (inorgânicos), é um elemento que tem propriedade singular, muito versátil, pois pode se ligar com quatro átomos de uma só vez. Essa capacidade faz com que átomos de carbono consigam formar uma variedade praticamente sem fim de longas cadeias, variando tanto em tamanho, quanto em formato. Além disto, um átomo de carbono pode fazer ligações duplas. Essas propriedades fazem com que o carbono consiga formar moléculas diferentes com o mesmo número de átomos, apenas alterando a configuração dos átomos envolvidos.

Pois bem, em 1932 descobriu-se isótopos de carbono, o C13 (6 prótons e 7 nêutrons) e o C14 (6 prótons e 8 nêutrons). Isótopos são variações de um mesmo elemento, porém com número de nêutrons diferente, sendo assim, variando sua massa. O carbono normal (C12) possui 6 prótons e 6 nêutrons, sendo este a configuração mais estável, portanto a predominante.

O  C14 é formado através dos raios cósmicos, estes raios, na verdade, são partículas (prótons, nêutrons e talvez elétrons) que viajam a velocidades próximas a da luz e são extremamente penetrantes, quando se chocam com a nossa atmosfera, elas colidem com os átomos presentes, esta alta energia desmonta estes átomos liberando nêutrons que, eventualmente, são capturados pelo Nitrogênio (elemento mais abundante na atmosfera terrestre), formando o N15, que é bastante instável, ele mesmo tende a liberar um próton, que transforma-se em C14.

Toda esta discussão gerada até aqui tem um propósito, a descoberta destes isótopos ocasionou futuramente em 1947 por Willard Libby, um cientista americano, a datação por carbono 14.

Mesmo sendo muito pequena a concentração deste isótopo presente em nosso planeta, cerca de 0,001%, sua importância, diferente de sua abundância, é enorme.

Por ser carbono, está presente no ciclo da respiração das plantas (fotossíntese), sendo que as plantas são devoradas por herbívoros e os herbívoros são devorados por nós. O carbono 14, portanto, está presente, em sua proporção, em cada organismo.

Quando este organismo morre, os isótopos de carbono presentes param de ser processados, o carbono 12 e 13, por serem estáveis permanecem na mesma concentração, porém, com o carbono 14 há uma diferença, ele é instável, e por isso decai. Quando dizemos que um elemento decai, é por conta das forças que mantém o núcleo “preso” não serem tão fortes, portanto há uma dispersão dessas partículas que em um determinado tempo tende a reduzir sua massa inicial pela metade. Este tempo para o carbono 14 dura cerca de 5730 anos.

Por fim, é com esse decaimento que se mede o tempo que determinado ser vivo morreu ou o tempo que um artefato existe pelo se desgasto, por exemplo. O cálculo só é possível porque existe valores normais de C14 em cada ser vivo, portanto verificando a concentração que ainda existe se mede a idade que o organismo parou de viver.

A datação é precisa até mais ou menos 7 meias-vidas, aproximadamente 40 mil anos, depois desse lapso de tempo, a radiação emitida terá sido reduzida a praticamente zero. Logo a técnica aplica-se com boa margem de segurança para objetos que tenham entre 100 e 40.000 anos de idade, após isso fica confusa devido aos ruídos e escassez dos átomos ainda existentes.