O que é carbono-14?

O carbono-14 é um isótopo radioativo do carbono que é formado na estratosfera terrestre quando nêutrons de raios cósmicos bombardeiam o nitrogênio-14 presente nessas camadas superiores da atmosfera:

₇₁₇N + ₀₁n → ₆¹⁴C+ ₁₁H

Conforme seu símbolo acima mostra, o seu número de massa (quantidade de prótons e nêutrons existentes no núcleo) é igual a 14.

Leia mais: Césio-137 — isótopo radioativo do metal alcalino césio, localizado no sexto período da Tabela Periódica

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre carbono-14
• 2 - Onde é encontrado o carbono-14?
• 3 - Datação do carbono-14

Resumo sobre carbono-14

• O carbono-14 é um isótopo radioativo que é formado na estratosfera.
• Forma-se por meio do bombardeamento do nitrogênio-14 por nêutrons de raios cósmicos.
• Ele é assimilado por todos os seres vivos de todos os níveis tróficos.
• Sua quantidade na atmosfera é constante (14 dpm. g-1).
• É usado para determinar a idade de fósseis e de seus subprodutos. A técnica de datação que envolve esse isótopo é aplicada com segurança em objetos com 100 a 40.000 anos de idade.
• Seu tempo de meia-vida é de aproximadamente 5730 anos.

Onde é encontrado o carbono-14?

O carbono-14 entra no ciclo natural do carbono, pois reage com oxigênio do ar, formando gás carbônico (CO₂). Esse gás é então incorporado por todos os seres vegetais e animais. Os vegetais realizam o processo de fotossíntese, no qual absorvem o gás carbônico com carbono-14. Já os humanos e animais herbívoros se alimentam dessas plantas e também incorporam o carbono-14. Enquanto isso, os carnívoros se alimentam dos animais herbívoros, e, enfim, o carbono-14 acaba sendo assimilado por todos os seres vivos de todos os níveis tróficos.

A quantidade de carbono-14 presente na atmosfera é constante, sendo igual a cerca de 14 dpm. g-1, isso porque a velocidade com que esse elemento se forma é a mesma com que ele se desintegra. Os organismos vegetais e animais vão absorvendo o carbono-14 ao longo de toda a sua vida, sendo que a sua concentração vai aumentando, até que se estabelece o equilíbrio mencionado acima e a quantidade em massa de carbono-14 se torna igual à presente na atmosfera. No entanto, quando a planta, o ser humano ou o animal morre, o  deixa de ser absorvido e passa apenas a se desintegrar.

Datação do carbono-14

Os cientistas usam o carbono-14 para determinar a idade de fósseis animais e vegetais ou de qualquer objeto que seja subproduto de tais, como um pedaço de madeira ou de pano.

Para tal, leva-se em consideração o período de meia-vida ou período de semidesintegração do carbono-14, que é o tempo necessário para que metade dos seus núcleos radioativos se desintegre, ou seja, o tempo que levará para que a amostra do material radioativo se reduza pela metade. O período de meia-vida do carbono-14 é de aproximadamente 5730 anos:

Assim, considere um exemplo para ver como determinar a idade dos fósseis. Digamos que um fóssil de um animal seja encontrado e, após análise, descobre-se que ele apresenta um teor de carbono-14 igual a 1,25 ppb. Então ele possui 12,5% do teor de encontrado nos seres que estão vivos. Isso significa que o animal em questão morreu e de lá para cá o carbono-14 completou três meias vidas, o que dá um total de 17.190 anos. Essa é a idade do fóssil!

A técnica de datação pelo carbono-14 pode ser aplicada com segurança apenas em objetos que tenham a idade entre 100 e 40.000 anos. No caso da datação de objetos com cerca de 100 anos de idade, a quantidade de radiação emitida terá diminuindo pouquíssimo, e, no caso de objetos com mais de 40.000 anos, a radiação emitida será praticamente igual a zero.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química