Como podemos definir a datação dos seres vivos
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Assim que um organismo morre, ele para de absorver novos átomos de carbono. A relação de carbono 12 por carbono 14 no momento da morte é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o carbono 14 continua a decair e não é mais reposto. Numa amostra a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, enquanto a quantidade de carbono 12, por outro lado, permanece constante. Ao olhar a relação entre carbono 12 e carbono 14 na amostra e compará-la com a relação em um ser vivo, é possível determinar a idade de algo que viveu em tempos passados de forma bastante precisa.
Uma fórmula usada para calcular a idade de uma amostra usando a datação por carbono 14 é:
t = [ ln (Nf/No) / (-0,693) ] x t1/2
em que In é o logaritmo neperiano, Nf/No é a porcentagem de carbono 14 na amostra comparada com a quantidade em tecidos vivos e t1/2 é a meia-vida do carbono 14 (5.700 anos).
Por isso, se você tivesse um fóssil com 10% de carbono 14 em comparação com uma amostra viva, o fóssil teria:
t = [ln (0,10)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [(-2,303)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [3,323] x 5.700 anos
t = 18.940 anos de idade
Como a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, ela só é confiável para datar objetos de até 60 mil anos. No entanto, o princípio usado na datação por carbono 14 também se aplica a outros isótopos. O potássio 40 é outro elemento radioativo encontrado naturalmente em seu corpo e tem meia-vida de 1,3 bilhão de anos. Além dele, outros radioisótopos úteis para a datação radioativa incluem o urânio 235 (meia-vida = 704 milhões de anos), urânio 238 (meia-vida = 4,5 bilhões de anos), tório 232 (meia-vida = 14 bilhões de anos) e o rubídio 87 (meia-vida = 49 bilhões de anos).
O uso de radioisótopos diferentes permite que a datação de amostras biológicas e geológicas seja feita com um alto grau de precisão. No entanto, a datação por radioisótopos pode não funcionar tão bem no futuro. Qualquer coisa que tenha morrido após os anos 40, quando bombas nucleares, reatores nucleares e testes nucleares em céu aberto começaram a causar mudanças, será mais difícil de se datar com precisão.
A descoberta de um fóssil é um momento de realização para os arqueólogos, daí se começa o processo de datação do achado e quanto mais antiga for a relíquia maior será seu valor para a paleontologia. Mas, como é possível descobrir a idade de um fóssil?
A química está presente nesse processo, mais precisamente o elemento Carbono. A datação de um fóssil pode ser feita com base no percentual já conhecido do Carbono-14 (C14) em relação ao Carbono-12 (C12) da matéria viva (sem decomposição).
O carbono 14 é um isótopo radioativo natural do elemento carbono, recebendo esta numeração porque apresenta massa atômica 14. Esse isótopo apresenta dois nêutrons a mais no seu núcleo que o isótopo estável carbono 12.
O C14 é formado continuamente na atmosfera e é resultante do processo de bombardeio de raios cósmicos. Forma-se nas camadas superiores da atmosfera onde os átomos de nitrogênio-14 são bombardeados por neutrons contidos nos raios cósmicos e por isso é denominado de carbono radioativo ou radioisótopo. Ele entra no processo de fotossíntese e em conseqüência disso todos os seres vivos possuem em sua composição geral certa porcentagem de C14, ainda que em pequena quantidade. O C12 é o carbono comum (não-radioativo).
Quando o ser vivo morre inicia-se uma diminuição da quantidade de carbono-14 devido a sua desintegração radiativa. A meia-vida do C14 é de 5.740 anos, este é o tempo que o C14 leva para transmutar metade dos seus átomos em C12, os cientistas então se baseiam no cálculo comparativo entre a quantidade habitual encontrada na matéria viva, e aquela que foi descoberta no fóssil, determinando assim a idade do mesmo.
Exemplo: Em um fóssil de 11.480 anos, é encontrado somente ¼ da quantidade habitual de C14. Já em um fóssil de 22.960 anos deve-se encontrar 1/8 da quantidade normal do radioisótopo.