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¿Qué es el radiocarbono?

El radiocarbono, o carbono 14, es una variante isotópica del carbono con una característica única: su naturaleza radiactiva. Este isótopo se forma en la atmósfera de la Tierra a través de una reacción entre los rayos cósmicos y el nitrógeno. Este proceso produce constantemente neutrones libres, los que al colisionar con núcleos de nitrógeno, crean carbono 14.

Durante la vida de un organismo, el carbono 14 producido en la atmósfera es absorbido e incorporado a través de diversos procesos, como la fotosíntesis en las plantas o la alimentación en los animales. Una vez que el organismo muere, deja de absorber carbono 14 y, debido a su naturaleza radioactiva, la concentración de este isótopo comienza a disminuir gradualmente. A partir de este momento, el carbono 14 que compone el organismo empieza a decaer a un ritmo constante conocido como su «vida media», la que en este caso es de aproximadamente 5.730 años. Así, al medir la cantidad de carbono 14 que aún permanece en un organismo, los científicos pueden estimar cuánto tiempo ha pasado desde su muerte. Este principio es la base de la datación por radiocarbono, una de las herramientas más valiosas disponibles para entender nuestro pasado.

De manera similar a lo que ocurre con los organismos vivos, el carbono 14 generado en la atmósfera es absorbido por cuerpos de agua como lagos, el océano y aguas subterráneas. Cuando el agua deja de estar en contacto con la atmósfera -por ejemplo, cuando la lluvia infiltra en el suelo- su contenido de carbono 14 comienza a disminuir, empieza a “envejecer”. De esta manera, la cuantificación de carbono 14 de muestras de agua subterránea permite estimar, por ejemplo, la “edad” del agua de un acuífero y así entender a qué tasa este se recarga. Un principio similar es utilizado para estudiar la circulación oceánica y el intercambio de carbono entre el océano profundo y la atmósfera.
Además de su uso como herramienta cronológica, la historia única del radiocarbono ha abierto nuevas oportunidades de investigación. Las pruebas termonucleares de la década de 1950 y 1960 produjeron un pico dramático en la concentración de carbono 14 en la atmósfera, conocido como el «efecto bomba». La naturaleza de este evento permite aumentar de manera importante la precisión del fechado radiocarbónico, al orden de años o incluso meses. Lo anterior ha permitido el desarrollo de nuevos campos de estudio. Por ejemplo, en biomedicina, se utiliza el carbono 14 para distinguir la edad de formación de células y así entender mejor su dinámica y el crecimiento de tejidos.

¿Cómo se cuantifica el carbono 14?

La medición del carbono 14 comienza con la recolección de una muestra en su estado natural. Esta muestra puede ser de diferentes tipos, aunque generalmente corresponde a material orgánico como madera, hueso, tela, carbón, semillas, entre otros. Una vez recolectada, la muestra se lleva al laboratorio, donde se somete a un proceso de preparación antes de medir el contenido de radiocarbono.

El proceso de preparación incluye la limpieza y purificación de la muestra para eliminar cualquier potencial contaminante que pueda afectar las mediciones. A menudo, esto incluye la eliminación de cualquier material no orgánico presente en la muestra y la aplicación de diversos métodos químicos para eliminar cualquier carbono moderno que pueda haber contaminado la muestra después de su recolección.

Una vez que la muestra ha sido debidamente preparada, se la somete a un proceso llamado grafitización, donde se extrae el carbono que la compone y se convierte en grafito puro. Finalmente, este grafito se coloca en un Espectrómetro de Masas con Acelerador (AMS, por sus siglas en inglés) para cuantificar su contenido de carbono 14.

El carbono 14, o radiocarbono, es una de las herramientas más versátiles y valiosas en la ciencia moderna. Su capacidad para revelar la edad de un objeto u organismo, su utilidad en una amplia gama de disciplinas científicas y su papel en avances recientes en campos tan diversos como la biomedicina y la ciencia forense demuestran la profundidad y la amplitud de su impacto en nuestro entendimiento del mundo natural.

Qué es el radiocarbono | Crono Austral