Carbono 14, si no quieres que te molesten no dejes huella

¿Cuántos años crees que tengo? Alerta, pregunta trampa cuando alguien ha pasado de cierta edad… 

Cómo llegar a predecir la edad, sin pasarse ni quedarse demasiado corto (un halago debe resultar creíble, no lo olvidemos). 

Para estos casos, me temo que todavía no hay solución. 

Sin embargo los científicos consiguen determinar la edad de restos antiguo encontrados, y establecer la evolución del hombre desde la prehistoria hasta la actualidad ¿cómo lo hacen? 

La técnica utilizada con más frecuencia para determinar la antigüedad de una muestra es la basada en la desintegración radiactiva, y más concretamente la datación por carbono 14 en el caso de muestras que en algún momento estuvieron vivas. 

Los átomos están formados por un núcleo (que contiene protones, que son los que proporcionan las características químicas del átomo, y neutrones), y una nube de electrones girando alrededor de éste. En el caso del carbono (C), el núcleo está compuesto de 6 protones y 6 neutrones. 

Un isótopo refiere a átomos que tienen igual número de protones y de electrones, pero distinto número de neutrones. Existen tres isótopos de carbono : el más común, el carbono 12 (C12), el carbono 13 (C13) y el Carbono 14 (C14). Todos tienen en común el número de protones de su núcleo, 6, pero distinto número de neutrones. 

Lo que hace especial al Carbono 14 en comparación con sus dos hermanos, es que mientras el C12 y el C13 permanecen estables, el C14 se desintegra con el tiempo liberando con ello energía. Por ello en la naturaleza encontramos en un 98,89% el C12, un 1,11% el C13 y un 0,0000000001% el C14. 

Pero, ¿cómo se llega a formar el C14? 

En la atmósfera, como todos sabemos, existe una gran cantidad de nitrógeno (en el aire presente en más de un 80%). Cuando los rayos cósmicos, radiaciones de partículas procedentes del espacio, impactan sobre los átomos presentes en la atmósfera se liberan neutrones. Éstos, al impactar sobre los átomos de nitrógeno provocan la expulsión de un protón de su núcleo, ocupando este “hueco” con un protón. 

Así que aquí tenemos el nitrógeno, algo confuso con lo que acaba de suceder, viendo que tiene un protón menos y un neutrón de más. Hagamos la suma: un total de 6 protones y 8 neutrones, acabamos de convertirlo en Carbono. Pero un Carbono muy especial, el Carbono 14. 

El C14 se forma continuadamente en las capas altas de la atmósfera, por lo que a lo largo de nuestra vida los seres vivos absorbemos este átomo que se mantiene en una proporción constante hasta que morimos, momento en el que éste comienza a desintegrarse. 

Para conocer a qué velocidad se desintegra el C14 hay que conocer el concepto de periodo de desintegración, que mide cuánto tarda en desintegrarse la mitad de un isótopo radiactivo. En el caso de este isótopo el tiempo es de 5730 años, lo que significa que si tenemos 100 átomos de C14, cuando pasen 5730 años quedarán 50 átomos. 

El químico Willard Libby, ganador de un premio Nobel, ideó un método para determinar la cantidad de C14 presente en una muestra, midiendo la cantidad de electrones detectados al quemar una muestra, con ayuda de un “contador proporcional” que medía los electrones emitidos por la muestra. Este método no es empleado en la actualidad por requerir de grandes cantidades de muestra, y por poseer menor precisión. 

Actualmente se utiliza la espectrometría de masas, más costoso pero con una mayor precisión. En ella, la muestra orgánica en fase gaseosa se ioniza, estos iones se hacen circular por un acelerador de partículas, que los separa de acuerdo a su relación carga/masa. 

Así se obtiene la cantidad de Carbono 14 presente en la muestra, que comparada con la cantidad de este elemento presente en la atmósfera a lo largo del tiempo, nos dará a conocer la edad que tiene la muestra. 

Sin embargo, desgraciadamente, este método no funciona con tanta precisión para restos de hace 60 años. Y es que durante este periodo de tiempo, diferentes países han realizado detonaciones nucleares, liberando en cada una de ellas numerosos isótopos radiactivos, entre ellos el C14. De esta forma, se alteró la cantidad de C14 en la atmósfera, teniendo dificultades a la hora de determinar el nivel medio de este isótopo en la atmósfera en los diferentes periodos de tiempo.