Tabela periódica

Carbono-14 (C-14)

O carbono 14 é o isótopo radioativo que permite datar matéria orgânica até cerca de 50 000 anos. O seu período de 5 700 anos torna-o inútil para além disso, e qualquer data obtida tem de ser calibrada com anéis de árvores, porque a proporção atmosférica nunca foi constante.

A aposta de Libby

Willard Libby propõe a datação radiocarbónica em 1949 sobre uma hipótese que não pode verificar: que a quantidade de carbono 14 na atmosfera se manteve igual durante todo o período que quer medir.

O raciocínio é sólido. Os raios cósmicos atingem o azoto da alta atmosfera e produzem carbono 14 a ritmo constante; os seres vivos incorporam-no e mantêm a proporção atmosférica; à morte a troca cessa e o relógio arranca. Se a proporção era estável, o que resta dá o tempo decorrido.

Libby testa o método com objetos de idade conhecida — madeira de um túmulo egípcio, um fragmento dos manuscritos do mar Morto — e os resultados saem suficientemente ajustados para convencer. Recebe o Nobel da Química em 1960.

⚠️ A hipótese era falsa, e foram precisos vinte anos para medir quanto. As idades radiocarbónicas afastam-se das de calendário em vários séculos nalgumas épocas.

Os anéis das árvores

A correção veio de uma direção inesperada: contar anéis.

Uma árvore deposita um anel por ano, e cada anel congela a proporção de carbono 14 do ano em que cresceu. Uma amostra de madeira cujos anéis se contam dá portanto uma leitura direta da atmosfera numa data conhecida. Sobrepondo sequências de árvores vivas, troncos mortos e carvalhos de turfeira recua-se mais de 12 000 anos.

Confrontar as medições radiocarbónicas com esses anéis produz a curva de calibração. A versão atual, IntCal20, combina anéis, corais, sedimentos lacustres e registos marinhos.

Três causas explicam a variação: a atividade solar modula o fluxo de raios cósmicos, o campo magnético terrestre desvia-o, e os oceanos trocam carbono com o ar com um atraso de séculos.

⚠️ É por isso que um resultado radiocarbónico se escreve corretamente como intervalo. «1260-1390» é honesto; «1325» não é.

O falsificador e o tribunal

Han van Meegeren vendeu um Vermeer a Hermann Göring durante a ocupação dos Países Baixos. No fim da guerra foi acusado de colaboração por vender património nacional ao inimigo — um crime capital.

A sua defesa foi que o quadro era falsificação dele próprio. Provou-o pintando outro sob custódia.

O carbono 14 não interveio naquele julgamento, mas resolveu a questão depois. A análise científica dos seus outros supostos Vermeer, datação da tela incluída, confirmou materiais do século XX.

A técnica tornou-se rotina na autenticação. Uma tela tecida com linho colhido em 1935 não pode suportar uma pintura do século XVII, por convincente que seja a fatura.

O Côa, e o que o radiocarbono não resolve

O Vale do Côa deu a Portugal a maior concentração conhecida de arte rupestre ao ar livre, revelada em 1994 durante os estudos de uma barragem que acabou por não se construir.

⚠️ E deu também um problema de datação que o carbono 14 não podia resolver.

As gravuras do Côa estão abertas na rocha, picotadas e incisas. Não há pigmento de carvão para datar, ao contrário do que acontece em Altamira ou em Lascaux, onde o próprio traço contém carbono que esteve vivo.

A cronologia teve de ser construída de outra maneira: pelo estilo, comparando com arte datada noutros sítios europeus, e por métodos geológicos como a datação por luminescência dos sedimentos que cobriam algumas gravuras.

A polémica que rodeou a descoberta — construir a barragem ou salvar as gravuras — foi acesa em parte porque a idade não estava firmemente estabelecida. Um método que dá números resolve discussões; a sua ausência deixa-as em aberto.

O pico dos ensaios nucleares

Os ensaios atmosféricos dos anos cinquenta e início de sessenta quase duplicaram o carbono 14 da atmosfera. O máximo situa-se em 1963, e a proporção desce desde o tratado de proibição parcial.

Isso arruinou o método para qualquer matéria formada depois de 1955 — e criou outro bem mais preciso.

Como a curva sobe e desce abruptamente, uma amostra desse período data-se com um ou dois anos de margem em vez de um século. Os peritos forenses usam-no para estabelecer o ano de nascimento a partir do esmalte dentário, e os peritos de arte para detetar falsificações pintadas depois da guerra.

⚠️ O pico está a desvanecer-se. À medida que o excesso de carbono 14 passa para os oceanos e a biosfera, a proporção atmosférica aproxima-se do valor de antes da guerra, e a técnica expirará com ela — por volta de 2030.

Identidade

Protões
6
Neutrões
8
Número de massa
14
Massa
14.0032 ± 0.0040 u
Excesso de massa
3.020 MeV
Spin
0+

Estabilidade

Meia-vida: 5700 anos

Ocorrência natural

Não existe na natureza

Desintegra-se em

FAQ

Porque é que a datação por carbono 14 para nos 50 000 anos?
Ao fim de dez períodos resta cerca de um milésimo do carbono 14 inicial, perto do limite do que um laboratório distingue do fundo. Cinquenta mil anos são cerca de nove períodos: é aí que a medição deixa de ser fiável, não onde o isótopo deixa de se desintegrar. A espectrometria de massa com acelerador alarga um pouco esse limite, não muito.
Porque é que as datas radiocarbónicas têm de ser calibradas?
Porque o método pressupõe uma proporção atmosférica constante de carbono 14, e nunca a houve. A atividade solar, o campo magnético terrestre e a circulação oceânica alteraram-na. As curvas construídas com anéis de árvores de idade conhecida, IntCal20 a atual, convertem uma idade radiocarbónica em data de calendário. A correção chega a vários séculos nalgumas épocas.
Pode datar-se pedra, metal ou cerâmica?
Não diretamente. O método mede carbono que esteve vivo e trocava com a atmosfera: data madeira, osso, tecido, carvão e sementes. Uma ferramenta de pedra só se data pelo que aparece com ela. A cerâmica data-se por vezes por resíduos orgânicos presos na argila, nunca pela argila em si.
Como se datou a arte do Côa?
Foi um problema, e é isso que o torna interessante. As gravuras do Côa estão abertas na rocha, sem pigmento de carvão que se possa datar. A cronologia teve de ser construída por estilo, por comparação com arte datada noutros sítios e por métodos geológicos como a datação por luminescência dos sedimentos que cobriam algumas gravuras. O radiocarbono, que resolveu tanta coisa noutros contextos, não servia aqui.

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