Datación por radiocarbono

Método para determinar la edad de los objetos.

La datación por radiocarbono ayudó a verificar la autenticidad de los rollos del Mar Muerto .

La datación por radiocarbono (también conocida como datación por carbono o datación por carbono-14 ) es un método para determinar la edad de un objeto que contiene material orgánico mediante el uso de las propiedades del radiocarbono , un isótopo radiactivo del carbono .

El método fue desarrollado a finales de la década de 1940 en la Universidad de Chicago por Willard Libby . Se basa en el hecho de que el radiocarbono (¹⁴
C ) se crea constantemente en la atmósfera terrestre por la interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno atmosférico . La resultante¹⁴
El C se combina con el oxígeno atmosférico para formar dióxido de carbono radiactivo , que se incorpora a las plantas mediante la fotosíntesis ; los animales luego adquieren¹⁴
C comiendo las plantas. Cuando el animal o la planta muere, deja de intercambiar carbono con su entorno y, a partir de entonces, la cantidad de¹⁴
C que contiene comienza a disminuir a medida que¹⁴
C sufre desintegración radiactiva . Medir la proporción de¹⁴
C en una muestra de una planta o un animal muerto, como un trozo de madera o un fragmento de hueso, proporciona información que puede usarse para calcular cuándo murió el animal o la planta. Cuanto más antigua es una muestra, menos¹⁴
C debe ser detectado, y debido a que la vida media de¹⁴
C (el período de tiempo después del cual la mitad de una muestra determinada se habrá descompuesto) es de aproximadamente 5.730 años, las fechas más antiguas que pueden medirse de manera confiable mediante este proceso datan de hace aproximadamente 50.000 años (en este intervalo aproximadamente el 99,8% de la¹⁴
C se habrá descompuesto), aunque en ocasiones métodos de preparación especiales permiten un análisis preciso de muestras más antiguas. En 1960, Libby recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo.

Desde la década de 1960 se han realizado investigaciones para determinar cuál es la proporción de¹⁴
C en la atmósfera ha sido durante los últimos 50.000 años. Los datos resultantes, en forma de curva de calibración , se utilizan ahora para convertir una medición dada de radiocarbono en una muestra en una estimación de la edad calendario de la muestra. Se deben hacer otras correcciones para tener en cuenta la proporción de¹⁴
C en diferentes tipos de organismos (fraccionamiento), y los diferentes niveles de¹⁴
C en toda la biosfera (efectos de reservorio). Complicaciones adicionales provienen de la quema de combustibles fósiles como carbón y petróleo, y de las pruebas nucleares en la superficie realizadas en los años 1950 y 1960.

Debido a que el tiempo que lleva convertir materiales biológicos en combustibles fósiles es sustancialmente más largo que el tiempo que lleva su¹⁴
C decaiga por debajo de niveles detectables, los combustibles fósiles casi no contienen¹⁴
C . Como resultado, a partir de finales del siglo XIX, hubo una caída notable en la proporción de¹⁴
C en la atmósfera a medida que el dióxido de carbono generado por la quema de combustibles fósiles comenzó a acumularse. Por el contrario, los ensayos nucleares aumentaron la cantidad de¹⁴
C en la atmósfera, que alcanzó un máximo alrededor de 1965 de casi el doble de la cantidad presente en la atmósfera antes de los ensayos nucleares.

La medición del radiocarbono se realizaba originalmente con dispositivos de conteo beta, que contaban la cantidad de radiación beta emitida por la descomposición.¹⁴
Átomos de C en una muestra. Más recientemente, la espectrometría de masas con aceleradores se ha convertido en el método preferido; cuenta todos los¹⁴
Átomos de C en la muestra y no sólo los pocos que se desintegran durante las mediciones; por lo tanto, se puede utilizar con muestras mucho más pequeñas (tan pequeñas como semillas de plantas individuales) y proporciona resultados mucho más rápidamente. El desarrollo de la datación por radiocarbono ha tenido un profundo impacto en la arqueología . Además de permitir una datación más precisa dentro de sitios arqueológicos que los métodos anteriores, permite comparar fechas de eventos a grandes distancias. Las historias de la arqueología a menudo se refieren a su impacto como la "revolución del radiocarbono". La datación por radiocarbono ha permitido fechar transiciones clave en la prehistoria, como el final de la última edad de hielo , y el comienzo del Neolítico y la Edad del Bronce en diferentes regiones.

Fondo

Historia

En 1939, Martin Kamen y Samuel Ruben, del Laboratorio de Radiación de Berkeley, comenzaron experimentos para determinar si alguno de los elementos comunes en la materia orgánica tenía isótopos con vidas medias lo suficientemente largas como para ser de valor en la investigación biomédica. ellos sintetizaron¹⁴
C utilizando el acelerador ciclotrón del laboratorio y pronto descubrió que la vida media del átomo era mucho más larga de lo que se había pensado anteriormente. ^[1] Esto fue seguido por una predicción de Serge A. Korff , entonces empleado en el Instituto Franklin en Filadelfia , de que la interacción de los neutrones térmicos con¹⁴
El N en la atmósfera superior crearía¹⁴
C . ^{[nota 1] [3] [4]} Anteriormente se había pensado que¹⁴
C sería más probable que fuera creado por deuterones que interactúan con¹³
C . ^[1] En algún momento durante la Segunda Guerra Mundial, Willard Libby , que entonces estaba en Berkeley, se enteró de la investigación de Korff y concibió la idea de que podría ser posible utilizar radiocarbono para la datación. ^{[3] [4]}

En 1945, Libby se trasladó a la Universidad de Chicago , donde comenzó su trabajo sobre la datación por radiocarbono. Publicó un artículo en 1946 en el que proponía que el carbono en la materia viva podría incluir¹⁴
C así como carbono no radiactivo. ^{[5] [6]} Libby y varios colaboradores procedieron a experimentar con metano recolectado de plantas de alcantarillado en Baltimore, y después de enriquecer isotópicamente sus muestras pudieron demostrar que contenían¹⁴
C . Por el contrario, el metano creado a partir del petróleo no mostró actividad de radiocarbono debido a su edad. Los resultados se resumieron en un artículo publicado en Science en 1947, en el que los autores comentaban que sus resultados implicaban que sería posible fechar materiales que contengan carbono de origen orgánico. ^{[5] [7]}

Libby y James Arnold procedieron a probar la teoría de la datación por radiocarbono analizando muestras con edades conocidas. Por ejemplo, dos muestras tomadas de las tumbas de dos reyes egipcios, Zoser y Sneferu , fechadas independientemente en 2625 a. C. más o menos 75 años, fueron fechadas mediante medición de radiocarbono en un promedio de 2800 a. C. más o menos 250 años. Estos resultados se publicaron en Science en diciembre de 1949. ^{[8] [9] [nota 2]} A los 11 años de su anuncio, se habían creado más de 20 laboratorios de datación por radiocarbono en todo el mundo. ^[11] En 1960, Libby recibió el Premio Nobel de Química por este trabajo. ^[5]

Detalles físicos y químicos.

En la naturaleza, el carbono existe como tres isótopos: dos estables y no radiactivos ( carbono-12 (¹²
C ), y carbono-13 (¹³
C ), y un carbono-14 radiactivo (¹⁴
C ), también conocido como "radiocarbono"). La vida media de¹⁴
C (el tiempo que tarda la mitad de una cantidad determinada de¹⁴
C hasta desintegrarse ) es de unos 5.730 años, por lo que se podría esperar que su concentración en la atmósfera disminuya a lo largo de miles de años, pero¹⁴
C se produce constantemente en la estratosfera inferior y la troposfera superior , principalmente por los rayos cósmicos galácticos y, en menor grado, por los rayos cósmicos solares. ^{[5] [12]} Estos rayos cósmicos generan neutrones a medida que viajan a través de la atmósfera que pueden chocar con nitrógeno-14 (¹⁴
N ) átomos y convertirlos en¹⁴
C . ^[5] La siguiente reacción nuclear es la vía principal por la cual¹⁴
Se crea C :

norte +¹⁴
₇norte
→¹⁴
₆C
+p

donde n representa un neutrón y p representa un protón . ^{[13] [14] [nota 3]}

Una vez producido, el¹⁴
El C se combina rápidamente con el oxígeno ( O ) de la atmósfera para formar primero monóxido de carbono ( CO ), ^[14] y finalmente dióxido de carbono ( CO
₂). ^[15]

¹⁴ C + O ₂ → ¹⁴ CO + O

¹⁴ CO + OH → ¹⁴ CO ₂ + H

El dióxido de carbono producido de esta manera se difunde en la atmósfera, se disuelve en el océano y es absorbido por las plantas mediante la fotosíntesis . Los animales comen las plantas y, en última instancia, el radiocarbono se distribuye por toda la biosfera . La relación de¹⁴
C a¹²
C es aproximadamente 1,25 partes de¹⁴
C a 10 ¹² partes de¹²
C . ^[16] Además, aproximadamente el 1% de los átomos de carbono son del isótopo estable¹³
C . ^[5]

La ecuación para la desintegración radiactiva de¹⁴
C es: ^[17]

¹⁴
₆C
→¹⁴
₇norte
+
mi⁻
+
v
_mi

Emitiendo una partícula beta (un electrón , e ⁻ ) y un antineutrino electrónico (
v
_mi), uno de los neutrones en el¹⁴
El núcleo C se transforma en un protón y el¹⁴
El núcleo C vuelve al isótopo estable (no radiactivo)¹⁴
norte . ^[18]

Principios

Durante su vida, una planta o un animal está en equilibrio con su entorno mediante el intercambio de carbono ya sea con la atmósfera o a través de su dieta. Tendrá, por tanto, la misma proporción de¹⁴
C con la atmósfera, o en el caso de animales o plantas marinos, con el océano. Una vez que muere, deja de adquirir¹⁴
C , pero el¹⁴
El C dentro de su material biológico en ese momento continuará descomponiéndose, por lo que la proporción de¹⁴
C a¹²
El C en sus restos irá disminuyendo paulatinamente. Porque¹⁴
El C se desintegra a un ritmo conocido, la proporción de radiocarbono se puede utilizar para determinar cuánto tiempo ha pasado desde que una muestra determinada dejó de intercambiar carbono: cuanto más antigua sea la muestra, menos¹⁴
C quedará. ^[dieciséis]

La ecuación que rige la desintegración de un isótopo radiactivo es: ^[5]

${\displaystyle N=N_{0}\,e^{-\lambda t}\,}$

donde N ₀ es el número de átomos del isótopo en la muestra original (en el momento t = 0, cuando el organismo del que se tomó la muestra murió), y N es el número de átomos que quedan después del tiempo t . ^[5] λ es una constante que depende del isótopo particular; para un isótopo dado es igual al recíproco de la vida media , es decir, el tiempo promedio o esperado que un átomo determinado sobrevivirá antes de sufrir desintegración radiactiva. ^[5] La vida media, denotada por τ , de¹⁴
C es 8267 años, ^{[nota 4]} por lo que la ecuación anterior se puede reescribir como: ^[20]

${\displaystyle t=\ln(N_{0}/N)\cdot {\text{8267 years}}}$

Se supone que la muestra originalmente tenía el mismo¹⁴
C /¹²
relación C como la relación en la atmósfera, y dado que se conoce el tamaño de la muestra, se puede calcular el número total de átomos en la muestra, lo que da N ₀ , el número de¹⁴
Átomos de C en la muestra original. Medición de N , el número de¹⁴
Los átomos de C actualmente en la muestra permiten calcular t , la edad de la muestra, utilizando la ecuación anterior. ^[dieciséis]

La vida media de un isótopo radiactivo (normalmente denotada por t _1/2 ) es un concepto más familiar que la vida media, por lo que aunque las ecuaciones anteriores se expresan en términos de vida media, es más habitual citar la vida media. valor de¹⁴
C 's vida media que su vida media. El valor actualmente aceptado para la vida media de¹⁴
C es 5.700 ± 30 años. ^[21] Esto significa que después de 5.700 años, sólo la mitad de la población inicial¹⁴
C permanecerá; una cuarta parte quedará después de 11.400 años; un octavo después de 17.100 años; etcétera.

Los cálculos anteriores parten de varias suposiciones, tales como que el nivel de¹⁴
El C en la atmósfera se ha mantenido constante a lo largo del tiempo. ^[5] De hecho, el nivel de¹⁴
El C en la atmósfera ha variado significativamente y, como resultado, los valores proporcionados por la ecuación anterior deben corregirse utilizando datos de otras fuentes. ^[22] Esto se hace mediante curvas de calibración (que se analizan a continuación), que convierten una medición de¹⁴
C en una muestra en una edad calendario estimada. Los cálculos implican varios pasos e incluyen un valor intermedio llamado "edad de radiocarbono", que es la edad en "años de radiocarbono" de la muestra: una edad expresada en años de radiocarbono significa que no se ha utilizado ninguna curva de calibración - los cálculos para años de radiocarbono Supongamos que la atmósfera¹⁴
C /¹²
La relación C no ha cambiado con el tiempo. ^{[23] [24]}

El cálculo de las edades del radiocarbono también requiere el valor de la vida media de¹⁴
C . En el artículo de Libby de 1949 utilizó un valor de 5720 ± 47 años, basado en la investigación de Engelkemeir et al. ^[25] Esto estaba notablemente cerca del valor moderno, pero poco después el valor aceptado fue revisado a 5568 ± 30 años, ^[26] y este valor estuvo en uso durante más de una década. Se revisó nuevamente a principios de la década de 1960 a 5730 ± 40 años, ^{[27] [28]} lo que significó que muchas fechas calculadas en artículos publicados antes eran incorrectas (el error en la vida media es de aproximadamente el 3%). ^{[nota 5]} Para mantener la coherencia con estos primeros artículos, en la Conferencia de Radiocarbono de 1962 en Cambridge (Reino Unido) se acordó utilizar la "vida media de Libby" de 5568 años. Las edades del radiocarbono todavía se calculan utilizando esta vida media y se conocen como "Edad del Radiocarbono Convencional". Dado que la curva de calibración (IntCal) también informa sobre el pasado atmosférico¹⁴
Concentración de C usando esta edad convencional, cualquier edad convencional calibrada contra la curva IntCal producirá una edad calibrada correcta. Cuando se cita una fecha, el lector debe tener en cuenta que si se trata de una fecha no calibrada (un término utilizado para fechas dadas en años de radiocarbono) puede diferir sustancialmente de la mejor estimación de la fecha del calendario real, tanto porque utiliza el valor incorrecto como para la vida media de¹⁴
C , y porque no se ha aplicado ninguna corrección (calibración) para la variación histórica de¹⁴
C en la atmósfera a lo largo del tiempo. ^{[23] [24] [30] [nota 6]}

Reserva de intercambio de carbono

Versión simplificada del depósito de intercambio de carbono, que muestra las proporciones de carbono y la actividad relativa del¹⁴
C en cada depósito ^{[5] [nota 7]}

El carbono se distribuye por la atmósfera, la biosfera y los océanos; estos se denominan colectivamente depósito de intercambio de carbono, ^[33] y cada componente también se denomina individualmente depósito de intercambio de carbono. Los diferentes elementos del reservorio de intercambio de carbono varían en la cantidad de carbono que almacenan y en el tiempo que lleva¹⁴
C generado por los rayos cósmicos para mezclarse completamente con ellos. Esto afecta la proporción de¹⁴
C a¹²
C en los diferentes yacimientos y, por tanto, las edades de radiocarbono de las muestras que se originaron en cada yacimiento. ^[5] La atmósfera, que es donde¹⁴
El C que se genera contiene alrededor del 1,9% del carbono total en los reservorios y el¹⁴
C contiene mezclas en menos de siete años. ^[34] La proporción de¹⁴
C a¹²
El C en la atmósfera se toma como base para los otros reservorios: si otro reservorio tiene una proporción más baja de¹⁴
C a¹²
C , indica que el carbono es más antiguo y, por tanto, que alguno de los¹⁴
El C se ha desintegrado o el reservorio está recibiendo carbono que no se encuentra en la línea de base atmosférica. ^[22] La superficie del océano es un ejemplo: contiene el 2,4% del carbono en el depósito de intercambio, pero sólo hay alrededor del 95% de esa cantidad.¹⁴
C como se esperaría si la proporción fuera la misma que en la atmósfera. ^[5] El tiempo que tarda el carbono de la atmósfera en mezclarse con la superficie del océano es sólo de unos pocos años, ^[35] pero las aguas superficiales también reciben agua del océano profundo, que tiene más del 90% del carbono del océano. reservorio. ^[22] El agua de las profundidades del océano tarda unos 1.000 años en volver a circular a través de las aguas superficiales, por lo que las aguas superficiales contienen una combinación de agua más antigua, con agua agotada.¹⁴
C , y agua recientemente en la superficie, con¹⁴
C en equilibrio con la atmósfera. ^[22]

Las criaturas que viven en la superficie del océano tienen las mismas¹⁴
proporciones de C como el agua en la que viven, y como resultado de la reducción¹⁴
C /¹²
Relación C , la edad de radiocarbono de la vida marina suele ser de unos 400 años. ^{[36] [37]} Los organismos terrestres están en mayor equilibrio con la atmósfera y tienen las mismas¹⁴
C /¹²
Relación C como la atmósfera. ^{[5] [nota 8]} Estos organismos contienen aproximadamente el 1,3% del carbono del reservorio; Los organismos marinos tienen una masa inferior al 1% de los terrestres y no se muestran en el diagrama. La materia orgánica muerta acumulada, tanto de plantas como de animales, excede la masa de la biosfera en un factor de casi 3, y dado que esta materia ya no intercambia carbono con su entorno, tiene un¹⁴
C /¹²
Relación de C inferior a la de la biosfera. ^[5]

Consideraciones sobre citas

La variación en el¹⁴
C /¹²
La relación de C en diferentes partes del depósito de intercambio de carbono significa que un cálculo sencillo de la edad de una muestra basado en la cantidad de¹⁴
C que contiene a menudo dará un resultado incorrecto. Hay varias otras posibles fuentes de error que deben considerarse. Los errores son de cuatro tipos generales:

• variaciones en el¹⁴
  C /¹²
  Relación de C en la atmósfera, tanto geográficamente como a lo largo del tiempo;
• fraccionamiento isotópico;
• variaciones en el¹⁴
  C /¹²
  relación C en diferentes partes del yacimiento;
• contaminación.

Variación atmosférica

Atmosférico¹⁴
C para los hemisferios norte y sur, que muestra un exceso porcentual sobre los niveles previos a la bomba. El Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares entró en vigor el 10 de octubre de 1963. ^[38]

En los primeros años de uso de la técnica, se entendía que dependía de la atmósfera.¹⁴
C /¹²
La relación C se ha mantenido igual durante los miles de años anteriores. Para verificar la exactitud del método, se probaron varios artefactos que podían datarse mediante otras técnicas; Los resultados de las pruebas coincidieron razonablemente con las edades reales de los objetos. Sin embargo, con el tiempo, comenzaron a aparecer discrepancias entre la cronología conocida de las dinastías egipcias más antiguas y las fechas de radiocarbono de los artefactos egipcios. Ni la cronología egipcia preexistente ni el nuevo método de datación por radiocarbono podían considerarse exactos, pero una tercera posibilidad era que el¹⁴
C /¹²
La relación C había cambiado con el tiempo. La cuestión se resolvió mediante el estudio de los anillos de los árboles : ^{[39] [40] [41]} la comparación de series superpuestas de anillos de árboles permitió la construcción de una secuencia continua de datos de anillos de árboles que abarcó 8.000 años. ^[39] (Desde entonces, la serie de datos de los anillos de los árboles se ha ampliado a 13.900 años.) ^[30] En la década de 1960, Hans Suess pudo utilizar la secuencia de los anillos de los árboles para demostrar que las fechas derivadas del radiocarbono eran consistentes con las fechas asignadas por los egiptólogos. Esto fue posible porque aunque las plantas anuales, como el maíz, tienen una¹⁴
C /¹²
C que refleja la proporción atmosférica en el momento en que crecían, los árboles solo agregan material a su anillo más externo en un año determinado, mientras que los anillos internos no obtienen su¹⁴
C se repone y en cambio solo se pierde¹⁴
C a través de la desintegración radiactiva. Por lo tanto, cada anillo conserva un registro de la atmósfera.¹⁴
C /¹²
relación C del año en que creció. La datación por carbono de la madera de los propios anillos de los árboles proporciona la verificación necesaria de la atmósfera atmosférica.¹⁴
C /¹²
Relación C : con una muestra de fecha conocida y una medición del valor de N (el número de átomos de¹⁴
C restante en la muestra), la ecuación de datación por carbono permite el cálculo de N ₀ – el número de átomos de¹⁴
C en la muestra en el momento en que se formó el anillo del árbol, y de ahí la¹⁴
C /¹²
Relación de C en la atmósfera en ese momento. ^{[39] [41]} Equipado con los resultados de la datación por carbono de los anillos de los árboles, fue posible construir curvas de calibración diseñadas para corregir los errores causados ​​por la variación en el tiempo en la¹⁴
C /¹²
relación C. ^[42] Estas curvas se describen con más detalle a continuación.

Durante el siglo XIX se empezó a quemar carbón y petróleo en grandes cantidades. Ambos son lo suficientemente antiguos como para contener poca o ninguna cantidad detectable.¹⁴
C y, como resultado, el CO
₂liberado diluyó sustancialmente la atmósfera¹⁴
C /¹²
relación C. Por lo tanto, la datación de un objeto de principios del siglo XX da una fecha aparente más antigua que la fecha real. Por la misma razón,¹⁴
Las concentraciones de C en las proximidades de las grandes ciudades son inferiores a la media atmosférica. Este efecto de los combustibles fósiles (también conocido como efecto Suess, en honor a Hans Suess, quien lo informó por primera vez en 1955) sólo equivaldría a una reducción del 0,2% en¹⁴
Actividad de C si el carbono adicional procedente de los combustibles fósiles se distribuyera por todo el reservorio de intercambio de carbono, pero debido al largo retraso en la mezcla con las profundidades del océano, el efecto real es una reducción del 3%. ^{[39] [43]}

Un efecto mucho mayor proviene de las pruebas nucleares en la superficie, que liberaron grandes cantidades de neutrones a la atmósfera, lo que resultó en la creación de¹⁴
C . Aproximadamente desde 1950 hasta 1963, cuando se prohibieron los ensayos nucleares atmosféricos , se estima que varias toneladas de¹⁴
C fueron creados. Si todo esto extra¹⁴
Si el C se hubiera extendido inmediatamente por todo el depósito de intercambio de carbono, habría dado lugar a un aumento de la¹⁴
C /¹²
proporción C de sólo un pequeño porcentaje, pero el efecto inmediato fue casi duplicar la cantidad de¹⁴
C en la atmósfera, cuyo nivel máximo se produjo en 1964 para el hemisferio norte y en 1966 para el hemisferio sur. Desde entonces, el nivel ha bajado, a medida que este pulso de bomba o "bomba de carbón" (como a veces se le llama) se filtra hacia el resto del depósito. ^{[39] [43] [44] [38]}

Fraccionamiento isotópico

La fotosíntesis es el proceso principal mediante el cual el carbono pasa de la atmósfera a los seres vivos. En las vías fotosintéticas¹²
C se absorbe ligeramente más fácilmente que¹³
C , que a su vez se absorbe más fácilmente que¹⁴
C . La absorción diferencial de los tres isótopos de carbono conduce a¹³
C /¹²
C y¹⁴
C /¹²
Proporciones de C en plantas que difieren de las proporciones en la atmósfera. Este efecto se conoce como fraccionamiento isotópico. ^{[45] [46]}

Para determinar el grado de fraccionamiento que se lleva a cabo en una determinada planta, se tienen en cuenta las cantidades de ambos¹²
C y¹³
Se miden los isótopos C y el resultado¹³
C /¹²
Luego, la relación C se compara con una relación estándar conocida como PDB. ^{[nota 9]} El¹³
C /¹²
Se utiliza la relación C en lugar de¹⁴
C /¹²
C porque lo primero es mucho más fácil de medir y lo segundo puede derivarse fácilmente: el agotamiento de¹³
C en relación con¹²
C es proporcional a la diferencia en las masas atómicas de los dos isótopos, por lo que el agotamiento de¹⁴
C es el doble del agotamiento de¹³
C . ^[22] El fraccionamiento de¹³
C , conocido como δ ¹³ C , se calcula de la siguiente manera: ^[45]

${\displaystyle \delta {\ce {^{13}C}}=\left({\frac {\left({\frac {{\ce {^{13}C}}}{{\ce {^{12}C}}}}\right)_{\text{sample}}}{\left({\frac {{\ce {^{13}C}}}{{\ce {^{12}C}}}}\right)_{\text{standard}}}}-1\right)\times 1000}$‰

donde el signo ‰ indica partes por mil . ^[45] Debido a que el estándar PDB contiene una proporción inusualmente alta de¹³
C , ^{[nota 10]} más medido δ ¹³ Clos valores son negativos.

Ovejas de North Ronaldsay en la playa de North Ronaldsay . En invierno, estas ovejas comen algas, que tienen un mayor δ ¹³ Ccontenido que la hierba; Las muestras de estas ovejas tienen un δ ¹³ C.valor de aproximadamente −13‰, que es mucho más alto que el de las ovejas que se alimentan de pastos. ^[45]

Para los organismos marinos, los detalles de las reacciones de fotosíntesis se comprenden menos y el δ ¹³ CLos valores para los organismos fotosintéticos marinos dependen de la temperatura. A temperaturas más altas, CO
₂tiene poca solubilidad en agua, lo que significa que hay menos CO
₂disponible para las reacciones fotosintéticas. En estas condiciones, el fraccionamiento se reduce y a temperaturas superiores a 14 °C (57 °F) el δ ¹³ Clos valores son correspondientemente más altos, mientras que a temperaturas más bajas, CO
₂se vuelve más soluble y por lo tanto más disponible para los organismos marinos. ^[46]

El δ ¹³ CEl valor para los animales depende de su dieta. Un animal que come alimentos con alto δ ¹³ Clos valores tendrán un mayor δ ¹³ Cque uno que come alimentos con menor δ ¹³ Cvalores. ^[45] Los propios procesos bioquímicos del animal también pueden afectar los resultados: por ejemplo, tanto los minerales óseos como el colágeno óseo suelen tener una mayor concentración de¹³
C que el que se encuentra en la dieta del animal, aunque por razones bioquímicas diferentes. El enriquecimiento del hueso¹³
C también implica que el material excretado se agota en¹³
C en relación con la dieta. ^[49]

Desde¹³
El C constituye aproximadamente el 1% del carbono en una muestra, el¹³
C /¹²
La relación C se puede medir con precisión mediante espectrometría de masas . ^[22] Valores típicos de δ ¹³ CSe han encontrado experimentalmente para muchas plantas, así como para diferentes partes de animales como el colágeno óseo , pero al fechar una muestra determinada es mejor determinar el δ ¹³ C.valor para esa muestra directamente que confiar en los valores publicados. ^[45]

El intercambio de carbono entre el CO atmosférico
₂y el carbonato en la superficie del océano también está sujeto a fraccionamiento, con¹⁴
C en la atmósfera es más probable que¹²
C para disolverse en el océano. El resultado es un aumento general de la¹⁴
C /¹²
Relación de C en el océano del 1,5%, en relación con la¹⁴
C /¹²
Relación de C en la atmósfera. Este aumento en¹⁴
La concentración de C anula casi exactamente la disminución causada por el afloramiento de agua (que contiene agua vieja y, por lo tanto,¹⁴
C -empobrecido, carbono) de las profundidades del océano, por lo que las mediciones directas de¹⁴
La radiación C es similar a las mediciones del resto de la biosfera. La corrección del fraccionamiento isotópico, como se hace con todas las dataciones por radiocarbono para permitir la comparación entre los resultados de diferentes partes de la biosfera, da una edad aparente de unos 400 años para el agua superficial del océano. ^{[22] [37]}

Efectos de depósito

La hipótesis original del depósito de intercambio de Libby suponía que el¹⁴
C /¹²
La proporción de C en el depósito de intercambio es constante en todo el mundo, ^[50] pero desde entonces se ha descubierto que existen varias causas de variación en la proporción a lo largo del depósito. ^[36]

efecto marino

El co
₂en la atmósfera se transfiere al océano disolviéndose en el agua superficial como iones carbonato y bicarbonato; Al mismo tiempo, los iones de carbonato en el agua regresan al aire como CO.
₂. ^[50] Este proceso de intercambio trae¹⁴
C de la atmósfera a las aguas superficiales del océano, pero el¹⁴
El C introducido de esta manera tarda mucho tiempo en filtrarse por todo el volumen del océano. Las partes más profundas del océano se mezclan muy lentamente con las aguas superficiales y la mezcla es desigual. El principal mecanismo que lleva el agua profunda a la superficie es el afloramiento, que es más común en regiones más cercanas al ecuador. El afloramiento también está influenciado por factores como la topografía del fondo del océano y las costas locales, el clima y los patrones de viento. En general, la mezcla de aguas profundas y superficiales lleva mucho más tiempo que la mezcla de CO atmosférico.
₂con las aguas superficiales y, como resultado, el agua de algunas zonas oceánicas profundas tiene una edad aparente de radiocarbono de varios miles de años. El afloramiento mezcla esta agua "vieja" con el agua superficial, dándole al agua superficial una edad aparente de aproximadamente varios cientos de años (después de corregir el fraccionamiento). ^[36] Este efecto no es uniforme: el efecto promedio es de unos 400 años, pero hay desviaciones locales de varios cientos de años para áreas geográficamente cercanas entre sí. ^{[36] [37]} Estas desviaciones pueden tenerse en cuenta en la calibración, y los usuarios de software como CALIB pueden proporcionar como entrada la corrección adecuada para la ubicación de sus muestras. ^[15] El efecto también se aplica a organismos marinos como las conchas y mamíferos marinos como las ballenas y las focas, que tienen edades de radiocarbono que parecen tener cientos de años. ^[36]

efecto hemisferio

Los hemisferios norte y sur tienen sistemas de circulación atmosférica que son lo suficientemente independientes entre sí como para que exista un desfase notable en la mezcla entre los dos. La atmosférica¹⁴
C /¹²
La relación C es menor en el hemisferio sur, con una edad adicional aparente de unos 40 años para los resultados de radiocarbono del sur en comparación con los del norte. ^{[nota 11]} Esto se debe a que la mayor superficie del océano en el hemisferio sur significa que hay más intercambio de carbono entre el océano y la atmósfera que en el norte. Dado que la superficie del océano se agota en¹⁴
C debido al efecto marino,¹⁴
El C se elimina de la atmósfera del sur más rápidamente que en el norte. ^{[36] [51]} El efecto se ve reforzado por fuertes afloramientos alrededor de la Antártida. ^[12]

Otros efectos

Si el carbono del agua dulce se adquiere en parte a partir de carbono envejecido, como el de las rocas, entonces el resultado será una reducción en la¹⁴
C /¹²
Relación C en el agua. Por ejemplo, los ríos que pasan sobre piedra caliza , que está compuesta principalmente por carbonato de calcio , adquirirán iones de carbonato. De manera similar, el agua subterránea puede contener carbono derivado de las rocas por las que ha pasado. Estas rocas suelen ser tan antiguas que ya no contienen ningún elemento mensurable.¹⁴
C , por lo que este carbono reduce la¹⁴
C /¹²
C del agua en la que entra, lo que puede dar lugar a edades aparentes de miles de años tanto para el agua afectada como para las plantas y organismos de agua dulce que viven en ella. ^[22] Esto se conoce como efecto del agua dura porque a menudo se asocia con iones de calcio, que son característicos del agua dura; Otras fuentes de carbono, como el humus , pueden producir resultados similares y también pueden reducir la edad aparente si son de origen más reciente que la muestra. ^[36] El efecto varía mucho y no existe una compensación general que pueda aplicarse; Por lo general, se necesita investigación adicional para determinar el tamaño de la compensación, por ejemplo comparando la edad de radiocarbono de las conchas de agua dulce depositadas con el material orgánico asociado. ^[52]

Las erupciones volcánicas expulsan grandes cantidades de carbono al aire. El carbono es de origen geológico y no tiene propiedades detectables.¹⁴
C , entonces el¹⁴
C /¹²
La relación C en las cercanías del volcán está deprimida en relación con las áreas circundantes. Los volcanes inactivos también pueden emitir carbono envejecido. Las plantas que fotosintetizan este carbono también tienen menor¹⁴
C /¹²
Proporciones de C : por ejemplo, se encontró que las plantas en las cercanías de la caldera de Furnas en las Azores tenían edades aparentes que oscilaban entre 250 y 3320 años. ^[53]

Contaminación

Cualquier adición de carbono a una muestra de diferente edad provocará que la fecha medida sea inexacta. La contaminación con carbono moderno hace que una muestra parezca más joven de lo que realmente es: el efecto es mayor en las muestras más antiguas. Si una muestra que tiene 17.000 años está contaminada de modo que el 1% de la muestra sea carbono moderno, parecerá 600 años más joven; para una muestra de 34.000 años, la misma cantidad de contaminación provocaría un error de 4.000 años. Contaminación con carbón viejo, sin restos¹⁴
C , provoca un error en la otra dirección independientemente de la edad: una muestra contaminada con un 1% de carbono antiguo parecerá tener unos 80 años más de lo que realmente es, independientemente de la fecha de la muestra. ^[54]

Muestras

Las muestras para fechar deben convertirse en una forma adecuada para medir la¹⁴
contenido de C ; esto puede significar la conversión a forma gaseosa, líquida o sólida, según la técnica de medición que se utilizará. Antes de poder hacer esto, la muestra debe tratarse para eliminar cualquier contaminación y componentes no deseados. ^[55] Esto incluye la eliminación de contaminantes visibles, como raicillas que pueden haber penetrado en la muestra desde su entierro. ^[55] Se pueden utilizar lavados alcalinos y ácidos para eliminar la contaminación por ácido húmico y carbonato, pero se debe tener cuidado para evitar eliminar la parte de la muestra que contiene el carbono que se va a analizar. ^[56]

Consideraciones materiales

• Es común reducir una muestra de madera solo al componente de celulosa antes de realizar la prueba, pero dado que esto puede reducir el volumen de la muestra al 20% de su tamaño original, a menudo también se realizan pruebas de toda la madera. El carbón vegetal a menudo se analiza, pero es probable que necesite tratamiento para eliminar los contaminantes. ^{[55] [56]}
• Se puede analizar el hueso no quemado; lo habitual es datarlo utilizando colágeno , la fracción proteica que queda tras lavar el material estructural del hueso. Alguna vez se pensó que la hidroxiprolina , uno de los aminoácidos constituyentes del hueso, era un indicador confiable, ya que no se sabía que ocurriera excepto en el hueso, pero desde entonces se ha detectado en el agua subterránea. ^[55]
• En el caso del hueso quemado, la capacidad de prueba depende de las condiciones en las que se quemó el hueso. Si el hueso se calentó en condiciones reductoras , es posible que se haya carbonizado (y la materia orgánica asociada). En este caso, la muestra suele ser utilizable. ^[55]
• Las conchas de organismos marinos y terrestres consisten casi en su totalidad en carbonato de calcio, ya sea como aragonito o calcita , o alguna mezcla de ambos. El carbonato de calcio es muy susceptible a disolverse y recristalizarse; el material recristalizado contendrá carbono del entorno de la muestra, que puede ser de origen geológico. Si es inevitable probar la cubierta recristalizada, a veces es posible identificar el material de la cubierta original a partir de una secuencia de pruebas. ^[57] También es posible probar la conquiolina , una proteína orgánica que se encuentra en la cáscara, pero constituye sólo entre el 1 y el 2% del material de la cáscara. ^[56]
• Los tres componentes principales de la turba son el ácido húmico , las huminas y el ácido fúlvico . De estos, los huminos dan la fecha más confiable ya que son insolubles en álcali y es menos probable que contengan contaminantes del entorno de la muestra. ^[56] Una dificultad particular con la turba seca es la eliminación de las raicillas, que probablemente sean difíciles de distinguir del material de la muestra. ^[55]
• El suelo contiene material orgánico, pero debido a la probabilidad de contaminación por ácido húmico de origen más reciente, es muy difícil obtener fechas de radiocarbono satisfactorias. Es preferible tamizar el suelo en busca de fragmentos de origen orgánico y fechar los fragmentos con métodos que sean tolerantes a tamaños de muestra pequeños. ^[56]
• Otros materiales que se han datado con éxito incluyen marfil, papel, textiles, semillas y granos individuales, paja del interior de ladrillos de barro y restos de comida carbonizada encontrados en cerámica. ^[56]

Preparación y tamaño

Particularmente para muestras más antiguas, puede ser útil enriquecer la cantidad de¹⁴
C en la muestra antes de la prueba. Esto se puede hacer con una columna de difusión térmica. El proceso dura alrededor de un mes y requiere una muestra diez veces más grande de lo que se necesitaría de otro modo, pero permite una medición más precisa de la¹⁴
C /¹²
Relación C en material antiguo y extiende la edad máxima que se puede informar de manera confiable. ^[58]

Una vez eliminada la contaminación, las muestras deben convertirse a una forma adecuada para la tecnología de medición que se utilizará. ^[59] Cuando se requiere gas, CO
₂es ampliamente utilizado. ^{[59] [60]} Para que las muestras se utilicen en contadores de centelleo de líquidos , el carbón debe estar en forma líquida; la muestra normalmente se convierte en benceno . Para la espectrometría de masas con aceleradores , los objetivos de grafito sólido son los más comunes, aunque el CO gaseoso
₂también puede ser usado. ^{[59] [61]}

La cantidad de material necesario para las pruebas depende del tipo de muestra y de la tecnología que se utilice. Hay dos tipos de tecnología de prueba: detectores que registran la radiactividad, conocidos como contadores beta, y espectrómetros de masas con aceleradores. Para los contadores beta, normalmente se requiere una muestra que pese al menos 10 gramos (0,35 onzas). ^[59] La espectrometría de masas con acelerador es mucho más sensible y se pueden utilizar muestras que contengan tan solo 0,5 miligramos de carbono. ^[62]

Medición y resultados

Medición¹⁴
La C ahora se realiza más comúnmente con un espectrómetro de masas con acelerador.

Durante décadas después de que Libby realizara los primeros experimentos de datación por radiocarbono, la única forma de medir la¹⁴
C en una muestra debía detectar la desintegración radiactiva de átomos de carbono individuales. ^[59] En este enfoque, lo que se mide es la actividad, en número de eventos de desintegración por unidad de masa por período de tiempo, de la muestra. ^[60] Este método también se conoce como "conteo beta", porque son las partículas beta emitidas por la descomposición¹⁴
Átomos de C que se detectan. ^[63] A finales de la década de 1970 se dispuso de un enfoque alternativo: contar directamente el número de¹⁴
C y¹²
Átomos de C en una muestra determinada, mediante espectrometría de masas con acelerador, generalmente denominada AMS. ^[59] AMS cuenta el¹⁴
C /¹²
relación C directamente, en lugar de la actividad de la muestra, sino mediciones de actividad y¹⁴
C /¹²
La relación C se puede convertir entre sí exactamente. ^[60] Durante algún tiempo, los métodos de conteo beta fueron más precisos que el AMS, pero ahora el AMS es más preciso y se ha convertido en el método elegido para las mediciones de radiocarbono. ^{[64] [65]} Además de una precisión mejorada, AMS tiene otras dos ventajas significativas sobre el conteo beta: puede realizar pruebas precisas en muestras demasiado pequeñas para el conteo beta, y es mucho más rápido: se puede lograr una precisión del 1%. en minutos con AMS, que es mucho más rápido de lo que se podría lograr con la tecnología más antigua. ^[66]

conteo beta

El primer detector de Libby fue un contador Geiger diseñado por él mismo. Convirtió el carbón de su muestra en negro de humo (hollín) y cubrió con él la superficie interior de un cilindro. Este cilindro se insertó en el contador de tal manera que el alambre de conteo estuviera dentro del cilindro de muestra, para que no quedara material entre la muestra y el alambre. ^[59] Cualquier material interpuesto habría interferido con la detección de radiactividad, ya que las partículas beta emitidas por la descomposición¹⁴
C son tan débiles que la mitad están detenidas por un espesor de aluminio de 0,01 mm (0,00039 pulgadas). ^[60]

El método de Libby pronto fue reemplazado por contadores proporcionales de gas , que se vieron menos afectados por el carbono de la bomba (el adicional¹⁴
C creado por pruebas de armas nucleares). Estos contadores registran explosiones de ionización causadas por las partículas beta emitidas por la descomposición¹⁴
átomos de C ; las ráfagas son proporcionales a la energía de la partícula, por lo que se pueden identificar e ignorar otras fuentes de ionización, como la radiación de fondo. Los mostradores están rodeados por un blindaje de plomo o acero, para eliminar la radiación de fondo y reducir la incidencia de los rayos cósmicos. Además, se utilizan detectores anticoincidencia ; estos registran eventos fuera del mostrador y cualquier evento registrado simultáneamente tanto dentro como fuera del mostrador se considera un evento extraño y se ignora. ^[60]

La otra tecnología común utilizada para medir¹⁴
La actividad C es el recuento por centelleo de líquidos, que se inventó en 1950, pero que tuvo que esperar hasta principios de los años 1960, cuando se desarrollaron métodos eficientes de síntesis de benceno, para volverse competitivo con el recuento de gases; Después de 1970, los contadores de líquidos se convirtieron en la opción tecnológica más común para los laboratorios de datación recién construidos. Los contadores funcionan detectando destellos de luz provocados por las partículas beta emitidas por¹⁴
C cuando interactúan con un agente fluorescente agregado al benceno. Al igual que los contadores de gas, los contadores de centelleo de líquidos requieren contadores de blindaje y anticoincidencia. ^{[67] [68]}

Tanto para el contador proporcional de gas como para el contador de centelleo de líquido, lo que se mide es el número de partículas beta detectadas en un período de tiempo determinado. Dado que se conoce la masa de la muestra, ésta se puede convertir a una medida estándar de actividad en unidades de cuentas por minuto por gramo de carbono (cpm/g C) o becquerelios por kg (Bq/kg C, en unidades SI). ). Cada dispositivo de medición también se utiliza para medir la actividad de una muestra en blanco, una muestra preparada a partir de carbono lo suficientemente viejo como para no tener actividad. Esto proporciona un valor para la radiación de fondo, que debe restarse de la actividad medida de la muestra que se está fechando para obtener la actividad atribuible únicamente a la actividad de esa muestra.¹⁴
C . Además, se mide una muestra con una actividad estándar para proporcionar una línea de base para la comparación. ^[69]

Espectrometría de masas con acelerador

Diseño esquemático simplificado de un espectrómetro de masas con acelerador utilizado para contar isótopos de carbono para la datación por carbono.

AMS cuenta los átomos de¹⁴
C y¹²
C en una muestra dada, determinando la¹⁴
C /¹²
Relación C directamente. Se hace que la muestra, a menudo en forma de grafito, emita iones C ⁻ (átomos de carbono con una única carga negativa), que se inyectan en un acelerador . Los iones se aceleran y pasan a través de un separador, que elimina varios electrones para que los iones emerjan con carga positiva. Los iones, que pueden tener de 1 a 4 cargas positivas (C ⁺ a C ⁴⁺ ), según el diseño del acelerador, pasan luego a través de un imán que curva su trayectoria; Los iones más pesados ​​están menos curvados que los más ligeros, por lo que los diferentes isótopos emergen como corrientes de iones separadas. Luego, un detector de partículas registra el número de iones detectados en el¹⁴
corriente C , pero dado que el volumen de¹²
C (y¹³
C , necesaria para la calibración) es demasiado grande para la detección de iones individuales, los recuentos se determinan midiendo la corriente eléctrica creada en una copa de Faraday . ^[70] La gran carga positiva inducida por el decapante fuerza a moléculas como¹³
CH , que tiene un peso lo suficientemente cercano a¹⁴
C para interferir con las mediciones, para disociarse, para que no sean detectados. ^[71] La mayoría de las máquinas AMS también miden el δ ¹³ C de la muestra., para usar en el cálculo de la edad de radiocarbono de la muestra. ^[72] El uso de AMS, a diferencia de formas más simples de espectrometría de masas, es necesario debido a la necesidad de distinguir los isótopos de carbono de otros átomos o moléculas que tienen masas muy cercanas, como¹⁴
norte y¹³
CH . ^[59] Al igual que con el recuento beta, se utilizan tanto muestras en blanco como muestras estándar. ^[70] Se pueden medir dos tipos diferentes de blanco: una muestra de carbón muerto que no se ha sometido a ningún procesamiento químico, para detectar cualquier fondo de la máquina, y una muestra conocida como blanco de proceso hecho de carbón muerto que se procesa para obtener el material objetivo en exactamente del mismo modo que la muestra que se está datando. Cualquier¹⁴
Es probable que la señal C del blanco de fondo de la máquina sea causada por haces de iones que no han seguido el camino esperado dentro del detector o por hidruros de carbono como¹²
CH
₂o¹³
CH . A¹⁴
La señal C del blanco de proceso mide la cantidad de contaminación introducida durante la preparación de la muestra. Estas medidas se utilizan en el cálculo posterior de la edad de la muestra. ^[73]

Cálculos

Los cálculos a realizar sobre las medidas tomadas dependen de la tecnología utilizada, ya que los contadores beta miden la radiactividad de la muestra mientras que el AMS determina la proporción de los tres isótopos de carbono diferentes en la muestra. ^[73]

Para determinar la edad de una muestra cuya actividad ha sido medida mediante conteo beta, se debe encontrar la relación entre su actividad y la actividad del estándar. Para determinar esto, se mide una muestra en blanco (de carbono viejo o muerto) y se mide una muestra de actividad conocida. Las muestras adicionales permiten detectar y corregir errores como la radiación de fondo y errores sistemáticos en la configuración del laboratorio. ^[69] El material de muestra estándar más común es el ácido oxálico, como el estándar HOxII, del cual 1000 lb (450 kg) fue preparado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en 1977 a partir de cosechas de remolacha francesa. ^{[74] [75]}

Los resultados de las pruebas AMS se presentan en forma de proporciones de¹²
C ,¹³
C , y¹⁴
C , que se utilizan para calcular Fm, la "fracción moderna". Esta se define como la relación entre la¹⁴
C /¹²
relación C en la muestra y la¹⁴
C /¹²
relación C en el carbono moderno, que a su vez se define como la¹⁴
C /¹²
Relación C que se habría medido en 1950 si no hubiera habido efecto de los combustibles fósiles. ^[73]

Tanto el conteo beta como los resultados de AMS deben corregirse para el fraccionamiento. Esto es necesario porque diferentes materiales de la misma edad, que debido al fraccionamiento tienen naturalmente diferentes¹⁴
C /¹²
proporciones C , parecerán ser de diferentes edades porque el¹⁴
C /¹²
El ratio C se toma como indicador de la edad. Para evitar esto, todas las mediciones de radiocarbono se convierten a la medición que se habría observado si la muestra hubiera estado hecha de madera, que tiene un δ conocido.¹³
Valor C de −25‰. ^[23]

Una vez corregido¹⁴
C /¹²
Se conoce la relación C , se calcula una "edad de radiocarbono" utilizando: ^[76]

${\displaystyle {\text{Age}}=-\ln({\text{Fm}})\cdot 8033{\text{ years}}}$

El cálculo utiliza 8.033 años, la vida media derivada de la vida media de Libby de 5.568 años, no 8.267 años, la vida media derivada del valor moderno más preciso de 5.730 años. El valor de Libby para la vida media se utiliza para mantener la coherencia con los resultados iniciales de las pruebas de radiocarbono; Las curvas de calibración incluyen una corrección para esto, por lo que se garantiza la precisión de las edades calendario finales reportadas. ^[76]

Errores y confiabilidad.

La confiabilidad de los resultados se puede mejorar alargando el tiempo de prueba. Por ejemplo, si contar las desintegraciones beta durante 250 minutos es suficiente para dar un error de ± 80 años, con un 68% de confianza, entonces duplicar el tiempo de conteo a 500 minutos permitirá obtener una muestra con solo la mitad.¹⁴
C se medirá con el mismo término de error de 80 años. ^[77]

La datación por radiocarbono generalmente se limita a datar muestras de no más de 50.000 años, ya que las muestras más antiguas no tienen suficiente¹⁴
C debe ser medible. Se han obtenido fechas más antiguas utilizando técnicas especiales de preparación de muestras, muestras grandes y tiempos de medición muy largos. Estas técnicas pueden permitir medir fechas de hasta 60.000 y en algunos casos hasta 75.000 años antes del presente. ^[64]

Las fechas por radiocarbono generalmente se presentan con un rango de una desviación estándar (generalmente representada por la letra griega sigma como 1σ) a cada lado de la media. Sin embargo, un rango de fechas de 1σ representa solo un nivel de confianza del 68%, por lo que la verdadera edad del objeto que se está midiendo puede estar fuera del rango de fechas citadas. Esto quedó demostrado en 1970 mediante un experimento realizado por el laboratorio de radiocarbono del Museo Británico, en el que se tomaron mediciones semanales de la misma muestra durante seis meses. Los resultados variaron ampliamente (aunque consistentemente con una distribución normal de errores en las mediciones) e incluyeron múltiples rangos de fechas (de 1σ de confianza) que no se superpusieron entre sí. Las mediciones incluyeron una con un rango de hace aproximadamente 4.250 a aproximadamente 4.390 años, y otra con un rango de aproximadamente 4.520 a aproximadamente 4.690. ^[78]

Los errores de procedimiento también pueden provocar errores en los resultados. Si el 1% del benceno en una muestra de referencia moderna se evapora accidentalmente, el recuento de centelleo dará una edad de radiocarbono demasiado joven de unos 80 años. ^[79]

Calibración

El tocón de un pino erizo muy viejo. Los anillos de estos árboles (entre otros) se utilizan para construir curvas de calibración.

Los cálculos dados anteriormente producen fechas en años de radiocarbono: es decir, fechas que representan la edad que tendría la muestra si la¹⁴
C /¹²
La relación C había sido constante históricamente. ^[80] Aunque Libby había señalado ya en 1955 la posibilidad de que esta suposición fuera incorrecta, no fue hasta que comenzaron a acumularse discrepancias entre las edades medidas y las fechas históricas conocidas de los artefactos que quedó claro que sería necesario aplicar una corrección a edades de radiocarbono para obtener fechas del calendario. ^[81]

Para producir una curva que pueda usarse para relacionar los años calendario con los años de radiocarbono, se necesita una secuencia de muestras fechadas de forma segura que puedan analizarse para determinar su edad de radiocarbono. El estudio de los anillos de los árboles condujo a la primera secuencia de este tipo: piezas individuales de madera muestran secuencias características de anillos que varían en grosor debido a factores ambientales como la cantidad de lluvia en un año determinado. Estos factores afectan a todos los árboles de un área, por lo que examinar las secuencias de anillos de los árboles de la madera vieja permite identificar secuencias superpuestas. De esta manera, una secuencia ininterrumpida de anillos de árboles puede extenderse hacia el pasado. La primera secuencia publicada de este tipo, basada en anillos de pino bristlecone, fue creada por Wesley Ferguson . ^[41] Hans Suess utilizó estos datos para publicar la primera curva de calibración para la datación por radiocarbono en 1967. ^{[39] [40] [81]} La curva mostró dos tipos de variación con respecto a la línea recta: una fluctuación a largo plazo con un período de aproximadamente 9.000 años, y una variación a más corto plazo, a menudo denominada "meneos", con un período de décadas. Suess dijo que trazó la línea que muestra los movimientos como " schwung cósmico ", con lo que quiso decir que las variaciones fueron causadas por fuerzas extraterrestres. Durante algún tiempo no estuvo claro si los movimientos eran reales o no, pero ahora están bien establecidos. ^{[39] [40] [82]} Estas fluctuaciones a corto plazo en la curva de calibración ahora se conocen como efectos de Vries, en honor a Hessel de Vries . ^[83]

Se utiliza una curva de calibración tomando la fecha de radiocarbono informada por un laboratorio y leyendo desde esa fecha en el eje vertical del gráfico. El punto donde esta línea horizontal cruza la curva dará la edad calendario de la muestra en el eje horizontal. Esto es lo contrario de la forma en que se construye la curva: un punto en el gráfico se deriva de una muestra de edad conocida, como el anillo de un árbol; cuando se prueba, la edad de radiocarbono resultante proporciona un punto de datos para el gráfico. ^[42]

La curva del hemisferio norte de IntCal20. A partir de 2020, esta es la versión más reciente de la curva de calibración estándar. La línea diagonal muestra dónde quedaría la curva si las edades del radiocarbono y las edades del calendario fueran las mismas. ^[84]

Durante los siguientes treinta años se publicaron muchas curvas de calibración utilizando una variedad de métodos y enfoques estadísticos. ^[42] Estas fueron reemplazadas por la serie de curvas IntCal, comenzando con IntCal98, publicada en 1998 y actualizada en 2004, 2009, 2013 y 2020. ^[84] Las mejoras a estas curvas se basan en nuevos datos recopilados de los anillos de los árboles. , varvas , corales , macrofósiles de plantas , espeleotemas y foraminíferos . Hay curvas separadas para el hemisferio norte (IntCal20) y el hemisferio sur (SHCal20), ya que difieren sistemáticamente debido al efecto hemisferio. La secuencia continua de fechas de anillos de árboles para el hemisferio norte se remonta a 13.910 AP a partir de 2020, y esto proporciona una datación cercana a la anual para IntCal20 durante gran parte del período, reducida donde hay mesetas de calibración y aumentada cuando hay picos ^{de 14} C a corto plazo. debido a los eventos de Miyake proporcionan una correlación adicional. La datación por radiocarbono anterior a la secuencia continua de anillos de los árboles se basa en la correlación con registros más aproximados. ^[85] SHCal20 se basa en datos independientes cuando es posible y se deriva de la curva norte agregando el desplazamiento promedio para el hemisferio sur donde no había datos directos disponibles. También hay una curva de calibración marina separada, MARINE20. ^{[86] [87]} Para un conjunto de muestras que forman una secuencia con una separación conocida en el tiempo, estas muestras forman un subconjunto de la curva de calibración. La secuencia se puede comparar con la curva de calibración y establecer la mejor coincidencia con la secuencia. Esta técnica de "combinación de movimientos" puede conducir a una datación más precisa de lo que es posible con fechas de radiocarbono individuales. ^[88] La coincidencia de movimiento se puede utilizar en lugares donde hay una meseta en la curva de calibración, ^{[nota 12]} y, por lo tanto, puede proporcionar una fecha mucho más precisa que la que los métodos de intercepción o probabilidad son capaces de producir. ^[90] La técnica no se limita a los anillos de los árboles; por ejemplo, una secuencia de tefra estratificada en Nueva Zelanda, que se cree que es anterior a la colonización humana de las islas, ha sido fechada en 1314 d.C. ± 12 años mediante coincidencia de movimientos. ^[91] Los movimientos también significan que leer una fecha de una curva de calibración puede dar más de una respuesta: esto ocurre cuando la curva se mueve hacia arriba y hacia abajo lo suficiente como para que la edad del radiocarbono intercepte la curva en más de un lugar, lo que puede conducir a una El resultado del radiocarbono se informa como dos rangos de edad separados, correspondientes a las dos partes de la curva que interceptó la edad del radiocarbono. ^[42]

Las técnicas estadísticas bayesianas se pueden aplicar cuando hay varias fechas de radiocarbono para calibrar. Por ejemplo, si se toma una serie de fechas de radiocarbono de diferentes niveles en una secuencia estratigráfica, el análisis bayesiano se puede utilizar para evaluar fechas que son valores atípicos y puede calcular distribuciones de probabilidad mejoradas, basándose en la información previa de que la secuencia debe ordenarse en el tiempo. . ^[88] Cuando se introdujo el análisis bayesiano, su uso estaba limitado por la necesidad de utilizar computadoras centrales para realizar los cálculos, pero desde entonces la técnica se ha implementado en programas disponibles para computadoras personales, como OxCal. ^[92]

Fechas de presentación de informes

Se han utilizado varios formatos para citar los resultados de radiocarbono desde que se fecharon las primeras muestras. A partir de 2019, el formato estándar requerido por la revista Radiocarbon es el siguiente. ^[93]

Las fechas no calibradas deben informarse como " laboratorio : año ± rango PA", donde: ${\displaystyle {\ce {{}^14C}}}$

• laboratorio identifica el laboratorio que analizó la muestra y el ID de la muestra
• ${\displaystyle {\ce {{}^14C}}}$año es la determinación por parte del laboratorio de la edad de la muestra, en años de radiocarbono
• El rango es la estimación del laboratorio del error en la edad, con un nivel de confianza de 1σ.
• 'BP' significa " antes del presente ", refiriéndose a una fecha de referencia de 1950, de modo que "500 BP" significa el año 1450 d.C.

Por ejemplo, la fecha no calibrada "UtC-2020: 3510 ± 60 BP" indica que la muestra fue analizada por el Laboratorio Utrecht van der Graaff ("UtC"), donde tiene un número de muestra de "2020", y que la fecha no calibrada la edad es 3510 años antes del presente, ± 60 años. A veces se utilizan formas relacionadas: por ejemplo, "2,3 ka BP" significa 2.300 años de radiocarbono antes del presente (es decir, 350 a. C.), y "¹⁴
C yr BP" podría usarse para distinguir la fecha no calibrada de una fecha derivada de otro método de datación como la termoluminiscencia . ^[93]

Calibrado¹⁴
Las fechas C se informan con frecuencia como "cal BP", "cal BC" o "cal AD", nuevamente con 'BP' refiriéndose al año 1950 como fecha cero. ^[94] El radiocarbono ofrece dos opciones para informar fechas calibradas. Un formato común es " confianza en el rango de fechas de calibración ", donde:

• rango de fechas es el rango de fechas correspondiente al nivel de confianza dado
• confianza indica el nivel de confianza para el rango de fechas dado.

Por ejemplo, "cal 1220-1281 d.C. (1σ)" significa una fecha calibrada para la cual la fecha verdadera se encuentra entre 1220 d.C. y 1281 d.C., con un nivel de confianza de '1 sigma', o aproximadamente 68% . Las fechas calibradas también se pueden expresar como "BP" en lugar de utilizar "BC" y "AD". La curva utilizada para calibrar los resultados debe ser la última curva IntCal disponible. Las fechas de calibración también deben identificar cualquier programa, como OxCal, utilizado para realizar la calibración. ^[93] Además, un artículo en Radiocarbon de 2014 sobre las convenciones para la presentación de fechas por radiocarbono recomienda que se debe proporcionar información sobre el tratamiento de la muestra, incluido el material de la muestra, los métodos de pretratamiento y las mediciones de control de calidad; que la cita del software utilizado para la calibración debe especificar el número de versión y cualquier opción o modelo utilizado; y que se debe dar la fecha de calibración con las probabilidades asociadas para cada rango. ^[95]

Uso en arqueología

Interpretación

Un concepto clave en la interpretación de las fechas de radiocarbono es la asociación arqueológica : ¿cuál es la verdadera relación entre dos o más objetos en un sitio arqueológico? Con frecuencia sucede que se puede tomar una muestra para la datación por radiocarbono directamente del objeto de interés, pero también hay muchos casos en los que esto no es posible. Los ajuares funerarios de metal, por ejemplo, no pueden datarse con radiocarbono, pero pueden encontrarse en una tumba junto con un ataúd, carbón u otro material que se pueda suponer que fue depositado al mismo tiempo. En estos casos, la fecha del ataúd o del carbón es indicativa de la fecha de depósito del ajuar funerario, debido a la relación funcional directa entre ambos. También hay casos en los que no existe una relación funcional, pero la asociación es razonablemente fuerte: por ejemplo, una capa de carbón en un pozo de basura proporciona una fecha que tiene una relación con el pozo de basura. ^[96]

La contaminación es motivo de especial preocupación cuando se data material muy antiguo obtenido de excavaciones arqueológicas y se necesita mucho cuidado en la selección y preparación de las muestras. En 2014, Thomas Higham y sus colaboradores sugirieron que muchas de las fechas publicadas para los artefactos neandertales son demasiado recientes debido a la contaminación por "carbono joven". ^[97]

A medida que un árbol crece, sólo el anillo más externo intercambia carbono con su entorno, por lo que la edad medida de una muestra de madera depende de dónde se toma la muestra. Esto significa que las fechas de radiocarbono en las muestras de madera pueden ser más antiguas que la fecha en la que se taló el árbol. Además, si un trozo de madera se utiliza para múltiples fines, puede existir un retraso importante entre la tala del árbol y el uso final en el contexto en el que se encuentra. ^[98] Esto a menudo se conoce como el problema de la madera vieja . ^[5] Un ejemplo es el sendero de la Edad del Bronce en Withy Bed Copse, en Inglaterra; la vía se construyó con madera que claramente había sido trabajada para otros fines antes de ser reutilizada en la vía. Otro ejemplo es la madera flotante , que puede utilizarse como material de construcción. No siempre es posible reconocer la reutilización. Otros materiales pueden presentar el mismo problema: por ejemplo, se sabe que algunas comunidades neolíticas utilizaron betún para impermeabilizar cestas; La edad de radiocarbono del betún será mayor de lo que puede medir el laboratorio, independientemente de la edad real del contexto, por lo que probar el material de la canasta dará una edad engañosa si no se tiene cuidado. Una cuestión aparte, relacionada con la reutilización, es la del uso prolongado o el depósito retrasado. Por ejemplo, un objeto de madera que permanece en uso durante un largo período tendrá una edad aparente mayor que la edad real del contexto en el que se deposita. ^[98]

Uso fuera de la arqueología

La arqueología no es el único campo que utiliza la datación por radiocarbono. Las dataciones por radiocarbono también se pueden utilizar en geología, sedimentología y estudios de lagos, por ejemplo. La capacidad de datar muestras diminutas utilizando AMS ha significado que los paleobotánicos y paleoclimatólogos pueden utilizar la datación por radiocarbono directamente en polen purificado a partir de secuencias de sedimentos, o en pequeñas cantidades de material vegetal o carbón vegetal. Las fechas del material orgánico recuperado de estratos de interés se pueden utilizar para correlacionar estratos en diferentes lugares que parecen ser similares desde el punto de vista geológico. El material de datación de un lugar proporciona información sobre la fecha del otro lugar, y las fechas también se utilizan para ubicar los estratos en la línea de tiempo geológica general. ^[99]

El radiocarbono también se utiliza para fechar el carbono liberado de los ecosistemas, particularmente para monitorear la liberación de carbono antiguo que anteriormente estaba almacenado en los suelos como resultado de perturbaciones humanas o cambio climático. ^[100] Los avances recientes en las técnicas de recolección de campo también permiten la datación por radiocarbono del metano y el dióxido de carbono , que son importantes gases de efecto invernadero . ^{[101] [102]}

Aplicaciones notables

Límite Pleistoceno/Holoceno en Two Creeks Fossil Forest

El Pleistoceno es una época geológica que comenzó hace unos 2,6 millones de años. El Holoceno , la época geológica actual, comienza hace unos 11.700 años cuando finaliza el Pleistoceno. ^[103] Establecer la fecha de este límite, que está definido por un fuerte calentamiento climático, con la mayor precisión posible ha sido el objetivo de los geólogos durante gran parte del siglo XX. ^{[103] [104]} En Two Creeks , en Wisconsin, se descubrió un bosque fósil ( Área natural estatal Two Creeks Buried Forest ), y la investigación posterior determinó que la destrucción del bosque fue causada por el avance del hielo de Valders, el último movimiento hacia el sur. de hielo antes del final del Pleistoceno en esa zona. Antes de la llegada de la datación por radiocarbono, los árboles fosilizados se databan correlacionando secuencias de capas de sedimentos depositadas anualmente en Two Creeks con secuencias en Escandinavia. Esto llevó a estimar que los árboles tenían entre 24.000 y 19.000 años, ^[103] y por lo tanto se tomó como la fecha del último avance de la glaciación de Wisconsin antes de que su retroceso final marcara el final del Pleistoceno en América del Norte. ^[105] En 1952, Libby publicó fechas de radiocarbono para varias muestras del sitio Two Creeks y dos sitios similares cercanos; las fechas se promediaron en 11.404 AP con un error estándar de 350 años. Este resultado no estaba calibrado, ya que aún no se entendía la necesidad de calibrar las edades del radiocarbono. Otros resultados durante la siguiente década respaldaron una fecha promedio de 11.350 BP, y se cree que los resultados son los más precisos con un promedio de 11.600 BP. Hubo resistencia inicial a estos resultados por parte de Ernst Antevs , el paleobotánico que había trabajado en la serie de varvas escandinavas, pero sus objeciones fueron finalmente descartadas por otros geólogos. En la década de 1990, se analizaron muestras con AMS, arrojando fechas (no calibradas) que oscilaban entre 11.640 y 11.800 años, ambas con un error estándar de 160 años. Posteriormente, se utilizó una muestra del bosque fósil en una prueba interlaboratorios, cuyos resultados proporcionaron más de 70 laboratorios. Estas pruebas produjeron una edad media de 11.788 ± 8 BP (confianza de 2σ) que, cuando se calibra, da un rango de fechas de 13.730 a 13.550 cal BP. ^[103] Las fechas de radiocarbono de Two Creeks ahora se consideran un resultado clave en el desarrollo de la comprensión moderna de la glaciación de América del Norte al final del Pleistoceno. ^[105]

Manuscritos del Mar Muerto

Parte del Gran Rollo de Isaías, uno de los Rollos del Mar Muerto

En 1947, se descubrieron rollos en cuevas cercanas al Mar Muerto que contenían escrituras en hebreo y arameo , la mayoría de las cuales se cree que fueron producidas por los esenios , una pequeña secta judía. Estos rollos son de gran importancia en el estudio de los textos bíblicos porque muchos de ellos contienen la versión más antigua conocida de libros de la Biblia hebrea. ^[106] Una muestra del envoltorio de lino de uno de estos rollos, el Gran Rollo de Isaías , fue incluida en un análisis de 1955 realizado por Libby, con una edad estimada de 1.917 ± 200 años. ^{[106] [107]} Sobre la base de un análisis del estilo de escritura, se hicieron estimaciones paleográficas de la edad de 21 años de los rollos, y muestras de la mayoría de ellos, junto con otros rollos que no habían sido fechados paleográficamente, fueron analizadas por dos Laboratorios AMS en la década de 1990. Los resultados abarcaron edades desde principios del siglo IV a.C. hasta mediados del siglo IV d.C. En todos los casos, excepto dos, se determinó que los rollos tenían una antigüedad de 100 años respecto a la edad determinada paleográficamente. El rollo de Isaías se incluyó en las pruebas y se encontró que tenía dos rangos de fechas posibles con un nivel de confianza de 2σ, debido a la forma de la curva de calibración en ese punto: hay un 15% de probabilidad de que data del 355 al 295 a.C. y un 84% de probabilidad de que data del 210 al 45 a.C. Posteriormente, estas fechas fueron criticadas con el argumento de que antes de que los rollos fueran probados, habían sido tratados con aceite de ricino moderno para que la escritura fuera más fácil de leer; Se argumentó que no eliminar el aceite de ricino lo suficiente habría provocado que los dátiles fueran demasiado jóvenes. Se han publicado varios artículos tanto apoyando como oponiéndose a las críticas. ^[106]

Impacto

Poco después de la publicación del artículo de Libby en Science en 1949 , universidades de todo el mundo comenzaron a establecer laboratorios de datación por radiocarbono y, a finales de la década de 1950, había más de 20 activos.¹⁴
Laboratorios de investigación C. Rápidamente se hizo evidente que los principios de la datación por radiocarbono eran válidos, a pesar de ciertas discrepancias, cuyas causas aún se desconocían. ^[108]

El desarrollo de la datación por radiocarbono ha tenido un profundo impacto en la arqueología, a menudo descrita como la "revolución del radiocarbono". ^[109] En palabras del antropólogo R. E. Taylor, "¹⁴
Los datos C hicieron posible una prehistoria mundial al contribuir con una escala de tiempo que trasciende los límites locales, regionales y continentales". Proporciona una datación más precisa dentro de los sitios que los métodos anteriores, que generalmente derivaban de la estratigrafía o de tipologías (por ejemplo, de herramientas de piedra o cerámica). ; también permite la comparación y sincronización de eventos a través de grandes distancias. La llegada de la datación por radiocarbono puede incluso haber llevado a mejores métodos de campo en arqueología, ya que un mejor registro de datos conduce a una asociación más firme de los objetos con las muestras que se van a analizar. Estos métodos de campo mejorados a veces estaban motivados por intentos de demostrar que un¹⁴
La fecha C era incorrecta. Taylor también sugiere que la disponibilidad de información sobre fechas definitivas liberó a los arqueólogos de la necesidad de concentrar gran parte de su energía en determinar las fechas de sus hallazgos y condujo a una expansión de las preguntas que los arqueólogos estaban dispuestos a investigar. Por ejemplo, a partir de la década de 1970 las preguntas sobre la evolución del comportamiento humano se vieron con mucha más frecuencia en la arqueología. ^[110]

El marco de datación proporcionado por el radiocarbono provocó un cambio en la visión predominante sobre cómo se extendieron las innovaciones por la Europa prehistórica. Los investigadores habían pensado anteriormente que muchas ideas se difundieron por difusión a través del continente o por invasiones de pueblos que trajeron consigo nuevas ideas culturales. A medida que las dataciones por radiocarbono comenzaron a demostrar que estas ideas eran erróneas en muchos casos, se hizo evidente que estas innovaciones a veces debían haber surgido localmente. Esto ha sido descrito como una "segunda revolución del radiocarbono" y, con respecto a la prehistoria británica, el arqueólogo Richard Atkinson ha caracterizado el impacto de la datación por radiocarbono como una "  terapia [...] radical" para la "enfermedad progresiva del invasivismo". En términos más generales, el éxito de la datación por radiocarbono estimuló el interés en enfoques analíticos y estadísticos de los datos arqueológicos. ^[110] Taylor también ha descrito el impacto del AMS y la capacidad de obtener mediciones precisas a partir de muestras muy pequeñas, como el comienzo de una tercera revolución del radiocarbono. ^[111]

Ocasionalmente, las técnicas de datación por radiocarbono fechan un objeto de interés popular, por ejemplo, la Sábana Santa de Turín , un trozo de lino que algunos creen que lleva una imagen de Jesucristo después de su crucifixión. Tres laboratorios separados fecharon muestras de lino de la Sábana Santa en 1988 ; Los resultados apuntaron a orígenes del siglo XIV, lo que generó dudas sobre la autenticidad del sudario como una supuesta reliquia del siglo I. ^[17]

Los investigadores han estudiado otros isótopos creados por rayos cósmicos para determinar si también podrían usarse para ayudar a datar objetos de interés arqueológico; tales isótopos incluyen3Él ,¹⁰
Ser ,21Ne ,²⁶
Una tierra36cl . Con el desarrollo del AMS en la década de 1980 fue posible medir estos isótopos con suficiente precisión como para que sirvieran de base para técnicas de datación útiles, que se han aplicado principalmente a la datación de rocas. ^[112] Los isótopos radiactivos naturales también pueden formar la base de los métodos de datación, como ocurre con la datación con potasio-argón , la datación con argón-argón y la datación en serie con uranio . ^[113] Otras técnicas de datación de interés para los arqueólogos incluyen la termoluminiscencia , la luminiscencia estimulada ópticamente , la resonancia de espín electrónico y la datación por seguimiento de fisión , así como técnicas que dependen de bandas o capas anuales, como la dendrocronología , la tefrocronología y la cronología de varvas . ^[114]

Ver también

• 774–775 punta de carbono 14
• Datación cronológica , cronología arqueológica
  • citas absolutas
  • citas relativas
• Geocronología
• datacion radiometrica

Notas

1. El artículo de Korff en realidad se refería a neutrones lentos, un término que desde la época de Korff ha adquirido un significado más específico, refiriéndose a un rango de energías de neutrones que no se superpone con los neutrones térmicos. ^[2]
2. Desde entonces, algunas de las muestras originales de Libby se han vuelto a analizar y los resultados, publicados en 2018, coincidieron en general con los resultados originales de Libby. ^[10]
3. La interacción de los rayos cósmicos con el nitrógeno y el oxígeno debajo de la superficie terrestre también puede crear¹⁴
   C , y en algunas circunstancias (por ejemplo, cerca de la superficie de acumulaciones de nieve, que son permeables a los gases) esto¹⁴
   C migra a la atmósfera. Sin embargo, se estima que esta vía es responsable de menos del 0,1% de la producción total de¹⁴
   C . ^[14]
4. La vida media de¹⁴
   Se pensaba que C (que determina la vida media) era 5568 ± 30 años en 1952. ^[19] La vida media y la vida media están relacionadas mediante la siguiente ecuación: ^[5] ${\displaystyle T_{\frac {1}{2}}=0.693\cdot \tau }$
5. Dos valores determinados experimentalmente de principios de la década de 1950 no se incluyeron en el valor que utilizó Libby: ~ 6090 años y 5900 ± 250 años. ^[29]
6. También se utiliza el término "era del radiocarbono convencional". La definición de años de radiocarbono es la siguiente: la edad se calcula utilizando los siguientes estándares : a) utilizando la vida media de Libby de 5568 años, en lugar de la vida media real actualmente aceptada de 5730 años; (b) el uso de un estándar del NIST conocido como HOxII para definir la actividad del radiocarbono en 1950; (c) el uso de 1950 como fecha a partir de la cual se cuentan los años "antes del presente"; (d) una corrección por fraccionamiento, basada en una relación isotópica estándar, y (e) el supuesto de que el¹⁴
   C /¹²
   La relación C no ha cambiado con el tiempo. ^[31]
7. Los datos sobre los porcentajes de carbono en cada parte del reservorio se extraen de una estimación del carbono del reservorio para mediados de la década de 1990; Las estimaciones de la distribución del carbono durante la época preindustrial son significativamente diferentes. ^[32]
8. Para la vida marina, la edad solo parece ser de 400 años una vez que se realiza una corrección por fraccionamiento. Este efecto se tiene en cuenta durante la calibración utilizando una curva de calibración marina diferente; sin esta curva, la vida marina moderna parecería tener 400 años cuando se data por radiocarbono. De manera similar, la afirmación sobre los organismos terrestres sólo es cierta una vez que se tiene en cuenta el fraccionamiento.
9. "PDB" significa "Pee Dee Belemnite", un fósil de la formación Pee Dee en Carolina del Sur. ^[47]
10. El valor de PDB es 11,2372 ‰. ^[48]
11. Dos estimaciones recientes incluyeron entre 8 y 80 años de radiocarbono durante los últimos 1000 años, con un promedio de 41 ± 14 años; y −2 a 83 años de radiocarbono durante los últimos 2000 años, con un promedio de 44 ± 17 años. Para conjuntos de datos más antiguos se ha estimado una diferencia de unos 50 años. ^[51]
12. Se produce una meseta en la curva de calibración cuando la relación de¹⁴
    C /¹²
    El C en la atmósfera disminuye al mismo ritmo que la reducción debida a la desintegración del radiocarbono en la muestra. Por ejemplo, hubo una meseta entre aproximadamente 750 y 400 a. C., lo que hace que las fechas de radiocarbono sean menos precisas para muestras que datan de este período. ^[89]

Referencias

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Enlaces externos

• Datación por radiocarbono y modelización cronológica: directrices y mejores prácticas, Inglaterra histórica
• OxCal, programa de calibración de radiocarbono
• grupo de trabajo internacional
• IntChron, servicio de indexación de fechas por radiocarbono
• p3k14c, base de datos mundial de radiocarbono
• XRONOS, base de datos mundial de radiocarbono