El carbono 14 para que sirve

Usos del carbono 14 en la industria

Cuando hablamos del elemento Carbono, la mayoría de las veces nos referimos al isótopo estable más abundante en la naturaleza, el 12C. Aunque el 12C es sin duda esencial para la vida, su isótopo hermano inestable, el 14C, ha adquirido una importancia extrema para el mundo de la ciencia. La datación por radiocarbono es el proceso de determinar la edad de una muestra examinando la cantidad de 14C restante frente a su vida media conocida, 5.730 años. La razón por la que este proceso funciona es porque cuando los organismos están vivos, reponen constantemente su suministro de 14C a través de la respiración, proporcionándoles una cantidad constante del isótopo. Sin embargo, cuando un organismo deja de existir, ya no toma carbono de su entorno y el isótopo inestable 14C comienza a decaer. A partir de esta ciencia, podemos aproximar la fecha en la que el organismo vivió en la Tierra. La datación por radiocarbono se utiliza en muchos campos para obtener información sobre las condiciones pasadas de los organismos y los entornos presentes en la Tierra.

La datación por radiocarbono (normalmente denominada simplemente datación por carbono 14) es un método de datación radiométrica. Utiliza el radioisótopo natural del carbono 14 (14C) para estimar la edad de los materiales que contienen carbono hasta una antigüedad de entre 58.000 y 62.000 años. El carbono tiene dos isótopos estables y no radiactivos: el carbono-12 (12C) y el carbono-13 (13C). También hay trazas del radioisótopo inestable carbono-14 (14C) en la Tierra. El carbono-14 tiene una vida media relativamente corta de 5.730 años, lo que significa que la fracción de carbono-14 en una muestra se reduce a la mitad en el transcurso de 5.730 años debido a la desintegración radiactiva en nitrógeno-14. El isótopo de carbono-14 desaparecería de la atmósfera terrestre en menos de un millón de años si no fuera por la constante afluencia de rayos cósmicos que interactúan con las moléculas de nitrógeno (N2) y los átomos de nitrógeno individuales (N) en la estratosfera. Ambos procesos de formación y desintegración del carbono-14 se muestran en la figura 1.

Usos del carbono 14 en la agricultura

Al emitir una radiación b con una vida media de 5730 años, el carbono 14 sigue el ciclo del elemento estable C, uno de los componentes de los materiales vivos, en el que se diluye. En efecto, el carbono 14 es unas 10-12 veces menos abundante que el carbono estable. La principal fuente de exposición se debe al 14C de origen natural (origen cosmogénico).

En cuanto al impacto de las emisiones crónicas, el consenso general es que el 14C se comporta de la misma manera que el isótopo estable 12C (que representa el 99% del carbono). Las transferencias de carbono 14 entre dos compartimentos del medio ambiente se evalúan generalmente basándose en la suposición de que la relación isotópica entre el carbono radiactivo y el carbono estable (considerado 12C) se mantiene, entre el organismo y el medio ambiente circundante. Esto supone que la transferencia del radionúclido traza 14C es idéntica a la del 12C y que se alcanza el equilibrio entre los dos compartimentos. Con esta suposición, el impacto en el medio ambiente y en las poblaciones sólo puede evaluarse para las liberaciones ambientales y las concentraciones que son constantes en el tiempo, generalmente utilizando valores medios anuales.

Para qué se utiliza el carbono-14 en medicina

El carbono es uno de los elementos más abundantes que existen en nuestro planeta, una existencia que la humanidad conoce desde la antigüedad. Muchos de los millones de compuestos de carbono identificables en el mundo son esenciales para la vida tal y como la conocemos. De hecho, toda una rama de la química se dedica exclusivamente a estudiar la composición y las reacciones de los compuestos que contienen carbono: la química orgánica.

Pero hay algo más en la historia universal del carbono. Este sexto elemento estable de la tabla periódica contiene tres formas isotópicas distintas: el carbono 13, el carbono-13 y el carbono-14. Cada una de ellas se encuentra de forma natural en la Tierra, pero sólo una es exclusivamente inestable. El isótopo más conocido es el carbono-14 debido a su radiactividad, con una notable vida media de 5.730 años. Para la investigación actual, la inconfundible lentitud del carbono-14 es inestimable en comparación con sus primos radiactivos comunes.

La gran mayoría conoce el uso científico de este radioisótopo para la datación del carbono. La vida media del radioisótopo permanece inalterada por factores ambientales externos, lo que hace que el isótopo actúe como un reloj interno para establecer la edad de diversos objetos. ¿Pero qué hay de sus aplicaciones médicas concentradas? ¿Cómo se utiliza el carbono 14 de forma exclusiva en el campo de la medicina? Debido a la función fundamental de sus características únicas, este isótopo forma parte del uso de radiofármacos en la medicina nuclear. Examinemos más de cerca las aplicaciones históricas del 14C en este campo de especialidad. Veamos cómo estos radioisótopos apoyan la investigación, el diagnóstico y la terapia en la atención sanitaria.

Datación por carbono en la web

La datación por radiocarbono -una herramienta clave para determinar la edad de las muestras prehistóricas- está a punto de recibir una importante actualización. Por primera vez en siete años, la técnica va a ser recalibrada utilizando una serie de nuevos datos procedentes de todo el mundo. El resultado podría tener implicaciones para las edades estimadas de muchos hallazgos, como los fósiles humanos modernos más antiguos de Siberia, que según las últimas calibraciones son 1.000 años más jóvenes de lo que se pensaba.El trabajo combina miles de puntos de datos de anillos de árboles, sedimentos de lagos y océanos, corales y estalagmitas, entre otros elementos, y amplía el marco temporal de la datación por radiocarbono hasta hace 55.000 años, 5.000 años más que la última actualización de la calibración en 2013.Los arqueólogos están francamente aturdidos. “Tal vez he estado encerrado demasiado tiempo”, tuiteó Nicholas Sutton, arqueólogo de la Universidad de Otago en Nueva Zelanda, “pero… ¡estoy realmente emocionado!”.

Otros utilizarán la recalibración para evaluar eventos ambientales. Por ejemplo, los investigadores llevan décadas discutiendo sobre el momento de la erupción minoica en la isla griega de Santorini. Hasta ahora, los resultados del radiocarbono solían dar una fecha óptima en la década de 1600 a.C., unos 100 años más antigua que la dada por la mayoría de las evaluaciones arqueológicas. IntCal20 mejora la precisión de la datación, pero complica el debate: en general, hace que las fechas del calendario para el resultado del radiocarbono sean entre 5 y 15 años más jóvenes, pero -dado que la curva de calibración se tambalea mucho- también proporciona seis ventanas temporales potenciales para la erupción, muy probablemente en la década baja de 1600 a.C., pero tal vez en la década alta de 1500 a.C.2. Así que los dos grupos siguen en desacuerdo, dice Reimer, pero menos, y con más complicaciones. “Algunos siguen discutiendo”, dice Reimer. “No hay una respuesta firme”. No obstante, cualquiera que estudie prácticamente cualquier cosa relacionada con la historia humana de los últimos 50.000 años se entusiasmará con la nueva calibración, dice Higham: “Es un momento especialmente emocionante para trabajar en el pasado”.