carbonio 14

Carbonio 14: Datazione dei reperti

Uno dei metodi più utilizzati per dare un’età ai reperti archeologici è quello del carbonio 14 . Questa tecnica è molto utile anche nel settore dell’indagine forense, per la datazione dei resti organici, è un processo analitico basato sul decadimento radioattivo del carbonio 14, un isotopo instabile del carbonio.

 

COME FUNZIONA. Il carbonio 14  è un isotopo (atomo) radioattivo del carbonio il cui nucleo è composto da 6 protoni e 8 neutroni (6+8=14): come tutti gli elementi radioattivi è instabile, ossia si trasforma (decade) in un altro elemento perdendo dei protoni. Altri atomi di carbonio presenti in natura sono il carbonio 12 (stabile, è il 99% del carbonio presente sulla Terra) e il carbonio 13 (meno dell’1%).

 

Carbonio 14Il carbonio 14 è presente, nel ciclo vitale, sempre in percentuale costante rispetto agli altri isotopi del carbonio. Quando il ciclo vitale si interrompe (un essere umano muore, un albero viene tagliato, il cotone raccolto e filato in un tessuto…) l’assorbimento del carbonio si interrompe. Il carbonio stabile resta inalterato, mentre il carbonio 14 , instabile, decade e la sua percentuale rispetto agli altri isotopi cambia: si dimezza ogni 5.730 anni.

 

Il calcolo del rapporto tra i diversi isotopi di carbonio presenti in un reperto permette perciò di datarlo fino a circa 50.000 anni fa, con un margine di errore tra il 2 e il 5%.

 

Carbonio 14IN LABORATORIO. Per quanto concettualmente semplice, il metodo richiede strumentazioni e tecnologie molto sofisticate. Infatti il campione da analizzare, opportunamente trattato, deve essere convertito in grafite e infine sottoposto alla misura della concentrazione di radiocarbonio mediante spettrometria di massa con acceleratore (Ams, Accelerator mass Spectrometry), una tecnica che consente di separare, in generale, gli atomi (sotto forma ionica) in base al rapporto carica/massa e quindi anche gli isotopi, in quanto dotati della stessa carica ma di massa diversa.

La tecnica di datazione con carbonio 14 è piuttosto lunga e laboriosa: si inizia con l’osservazione al microscopio ottico dei campioni allo scopo di individuare eventuali macrocontaminanti che verranno rimossi meccanicamente. Si passa poi al trattamento chimico di ciascun campione per la rimozione delle contaminazioni mediante solventi chimici.Carbonio 14 Il materiale estratto viene quindi convertito in anidride carbonica tramite combustione a 900°C e in seguito in grafite tramite compressione. Infine si procede alla ionizzazione del campione e alla misura della concentrazione relativa del radiocarbonio mediante l’Ams.

Quello che si ottiene è uno spettro, cioè un grafico della distribuzione dei diversi ioni separati in funzione del loro diverso rapporto carica/massa.

Il Cedad (Centro per le datazioni e la diagnostica) dell’Università del salento è uno dei laboratori più qualificati, in Italia, per questo tipo di esami. Il professor Lucio Calcagnile, il fisico che lo dirige, ha contribuito alle ricerche sui resti di Caravaggio, di Pico della Mirandola e Boiardo.

Se questo articolo ti è piaciuto tornerò a breve con altri articoli sulle indagini High-Tech.

A presto.

 

GIULIA| SETTEMBRE 2016

 

 

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