O assunto deste post é o carbono 14. Um isótopo radioativo que permite determinar a idade de um artefato ou ser vivo de milhares de anos atrás.
A formação do carbono 14
O carbono 14 é um isótopo radioativo do carbono com 6 prótons, 6 elétrons e 8 nêutrons.
![isótopos do carbono](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2020/12/armatermonuclear_isotopos_carbono.jpg)
Os raios cósmicos que chegam na alta atmosfera produzem nêutrons, estes colidem com o nitrogênio 14, produzindo o carbono 14.
![formação do carbono 14](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/main-qimg-5c848220fbd26f27e7adf2ddae77cea3.jpg)
O carbono 14 (C14) combina com gás oxigênio para formar o dióxido de carbono (CO_{2}), que é absorvido pelas plantas. Estas são consumidas por animais, que consequentemente absorvem o isótopo quando se alimentam.
![absorção do carbono 14](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/carbon-14-small_PT.jpg)
Quando uma planta ou animal morre, este não absorve mais o C14. Este isótopo decaí em nitrogênio 14.
![decaimento do C14](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/939px-C14_decaimento.png)
Quanto mais antigo for o material orgânico, menor a quantidade de carbono 14 remanescente e menor a emissão de partículas beta (elétrons).
![decaimento do carbono 14](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/96453b935fc4daaf2f0b211cd6dc0d47.jpg)
![curva-carbono-14](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/curva-carbono-14.jpg)
Cálculo do decaimento radioativo
A curva de decaimento segue a equação abaixo.
R=R_{0}e^{-\lambda t}
- R_{0} é a taxa de decaimento quando t=0, ou seja, no momento da morte do organismo, em decaimentos/segundo ou becquerel (Bq).
- R é a taxa de decaimento atual.
- \lambda é a constante de desintegração, cujo valor é:
\lambda=\frac{ln2}{T_{1/2}}=\frac{ln2}{5730}=1,209\cdot 10^{-4}
- t é o tempo que se passou desde que o organismo morreu.
- T_{1/2} é a meia-vida do isótopo.
A fórmula para calcular t é apenas uma manipulação da equação anterior.
t=\frac{-ln(\frac{R}{R_{0}})}{-ln2}\cdot T_{1/2}
As equações mostradas servem para todos os isótopos e elementos radioativos.
Erros na medição
A datação por carbono 14 só é confiável para amostras de até 50.000 anos. A quantidade produzida na atmosfera não é constante, o que pode causar erros na medida.
![histórico do C14](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/3-s2.0-B0080431526003600-gr1.jpg)
Houve aumento na concentração deste isótopo devido aos testes nucleares no século passado. Gerando um pico na década de 1960.
![pico de concentração](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2021/01/Radiocarbon_bomb_spike.jpg)
Os seres vivos têm vários outros isótopos radioativos, como por exemplo, o potássio 40, cuja meia vida é de 1,248 bilhões de anos. Na próxima parte, explicarei os métodos usados para medir o decaimento de carbono 14.