Datarea cu radiocarbon
Izotopul de carbon cu masă 14 (14C), cunoscut și sub numele de radiocarbon, este unul dintre izotopii instabili cu utilizarea cea mai răspândită în lumea științifică. Notorietatea sa provine în principal de la faptul că este folosit ca “ceas” în estimarea vârstei anumitor probe istorice şi preistorice. Acest potenţial al metodei a fost pentru prima dată semnalat de Willard F. Libby în revista “Science” din luna mai 1947, iar prima datare cu radiocarbon a fost raportată în 1949 tot de către Willard F. Libby, căruia i-a fost decernat Premiul Nobel pentru chimie în anul 1960.
14C este generat continuu în cantități insignifiante în straturile superioare ale atmosferei sub incidența fluxului de radiație cosmică. Formarea sa are ca substrat reacția acestor radiații cu elementul cel mai abundent al atmosferei, respectiv 14N. Radiocarbonul astfel generat reacționează chimic cu oxigenul formând, printr-un şir de transformări chimice, dioxidul de 14C ce intră mai apoi în ciclul global al carbonului la scală planetară. Pe întreaga durată de viață plantele și animalele asimilează 14C din dioxidul de carbon prezent în atmosferă din apă şi din nutrienţi, ajungând la un nivel de echilibru cu aceasta (~ 1,2 ✳ 10-12 din 12C). După moartea organismului și sistarea asimilării de radiocarbon din natură, concentrația de radiocarbon din organism scade cu o rată determinată de legea dezintegrării radioactive.
Din 1949 și până în 1977 toate datările cu radiocarbon au fost efectuate prin măsurători radiometrice. Începând cu 1977, metoda de datare cu radiocarbon AMS (Accelerator Mass Spectrometry) a câștigat din ce în ce mai mult teren. Printre avantajele acestei metode se numără rapiditatea efectuării datării chiar incluzând prelucrarea chimică a probelor, cantitatea mult mai redusă de probă necesară datării (de la câteva grame până la mg în anumite cazuri speciale) și precizia de măsurare. Laboratorul de datare cu radiocarbon din cadrul IFIN-HH folosește tehnica de datare AMS, având la bază un accelerator de tip Tandetron de 1 MV de ultimă generație produs de către compania High Voltage Engineering Europe.
Metoda AMS de datare cu radiocarbon constă în măsurarea în probele de interes a cantităților diferite din cei trei izotopi ai carbonului, respectiv 12C, 13C, 14C, pentru determinarea de rapoarte izotopice. Sensibilitatea metodei se ridică la nivelul de 10-15 (14C/12C), ceea ce în momentul de față face din AMS cea mai sensibilă tehnică de determinare masică în cazul radiocarbonului. Practic, nivelul de radiocarbon din probă se determină numărând fiecare nucleu. Determinările de vârstă prin această metodă se întind astfel de la probe moderne, cu o concentrație de ordinul 10-12 (14C/12C), până la probe cu o vechime de maxim 60.000 de ani, ce au concentrații de ordinul 10-15 (14C/12C).
Dintre probele ce pot fi datate enumerăm următoarele tipuri: lemn, os, resturi vegetale, semințe, carbonați (scoici, corali, stalactite/stalagmite, mortaruri), apă, textile, hârtie etc. Practic, se pot data toate probele ce au făcut parte dintr-un organism viu şi nu numai. Precizia de măsură a vârstei pe care o oferim este de aproximativ 1%, iar prelucrarea chimică aferentă măsurătorii AMS poate fi de asemenea efectuată în laboratorul nostru. Le recomandăm posibililor utilizatori colaborarea în procesul de recoltare a probelor pentru a evita orice contaminare.
