Radiocarbonul (C14) – Mit si controverse

In anul 1949, profesorul doctor Willard F. Libby, chimist al Universitatii din Chicago, emite in urma unor riguroase experimente de laborator, o teorie ce avea sa propulseze stiinta pe o treapta cu totul noua a cunoasterii umane. Libby a teoretizat datarea obiectelor antice prin folosirea metodei cu radiocarbon sau carbon-14, care sta astazi la baza arheologiei, a paleontologiei, a antropologiei si a tuturor ramurilor stiintifice responsabile cu descifrarea trecutului. Ipoteza profesorului a fost privita initial cu scepticism de comunitatea stiintifica a vremii, dar 11 ani mai tarziu meritul ii este recunoscut iar cercetatorul in varsta de 50 de ani a fost recompensat cu premiul Nobel pentru Chimie.

Infratiti radioactiv

• O nouă formulă ar putea schimba modul în care căutăm viața în Univers
• Un ingredient-cheie din lipici ar putea trata cancerul. Ce au descoperit cercetătorii din Japonia?

Datarea cu radiocarbon devine astfel prima si cea mai veche metoda fizica de determinare a varstei unui obiect arheologic de origini biologice. Substanta denumita si Carbon-14 sau C-14 este un izotop radioactiv din componenta materiei biologice, prin a carui masurare se poate stabili varsta unor resturi stravechi de oase sau plante. Deoarece perioada de injumatatire a valorii izotopului C-14 este de “numai” 5.700 de ani, el este eficient indeosebi in datarea unor obiecte nu mai vechi de 50.000 de ani, unii specialisti sugerand cifre chiar mai mici.

Procesul de formare si de asimilare a radiocarbonului se manifesta natural inca de la formarea planetei si de la aparitia primelor forme de viata, motiv pentru care, toata flora si toata fauna de pe Terra inglobeaza in structura moleculara C-14. Izotopul radioactiv se formeaza constant, prin patrunderea razelor cosmice in atmosfera terestra in cantitati mari. Acest fenomen duce la crearea unor particule de neutroni, care intra in coliziune cu atomii de nitrogen din atmosfera. Elementul nitrogen-14, format din sapte protoni si sapte neutroni, se transforma astfel in carbon-14, cu sase protoni si opt neutroni, si hidrogen.

Impreuna cu atomii de oxigen, carbonul-14 contribuie la formarea dioxidul de carbon, care este absorbit, in mod natural, de plante, fiind integrat in procesul de fotosinteza. Oamenii si animalele consuma vegetalele si preiau astfel C-14 in corp. Pe Pamant, in orice moment, raportul dintre carbon normal (C-12) si carbon radioactiv (C-14) este aproape intotdeauna constant in orice mediu si in orice vietate. Intr-un organism viu, atomii asimilati de C-14 sunt in continua scadere din momentul primei asimilari, dar permanent inlocuiti cu unii noi, astfel incat raportul C-12 – C-14 se mentine constant. In momentul de fata, spre exemplu, corpurile noastre contin o anumita rata de carbon-12 si carbon-14, iar toate animalele si plantele acestei epoci au in organismele lor un procentaj aproximativ similar.

Imediat ce un organism moare, el inceteaza sa mai capteze carbon. In momentul decesului, raportul dintre C-12 si C-14 in structura sa este acelasi cu al oricarei fiinte vii,  dar nivelul de carbon-14 incepe sa scada fara a mai fi inlocuit. In timp ce concentratia de carbon-12 ramane nealterata, rezerva de C-14 se dimineaza cu rata de injumatatire de 5.700 de ani. Analizand raportul de C-12 si C-14 al unei mostre de tesut mort si comparandu-l cu raportul acelorasi elemente dintr-un organism viu, este posibila determinarea destul de exacta a varstei celui defunct.

Mai exact, metoda consta in masurarea izotopilor radioactivi ai carbonului, din resturile carbonizate ale unor materii organice aflate in depunerile arheologice. Pentru acestea se folosesc probe de carbune, oase sau resturi organice, care sunt transformate in gaze. Aceste gaze sunt introduse in aparate speciale ce calculeaza scintilatia, cu ajutorul carora poate fi masurat izotopul 14 al carbonului. Izotopii sunt masurati prin raport la perioada de injumatatire si se calculeaza astfel vechimea lor in timp. Perioada scursa se aproximeaza din momentul in care asimilarea carbonului a avut loc in organismul viu.

Trecutul conventional

Acuratetea datarii cu C-14 a fost testata si confirmata prima oara de catre profesorul Libby, care a masurat varsta lemnului unei antice ambarcatiuni egiptene, a carei vechime de 4.000 de ani era precis cunoscuta din documente istorice. Rezultatul datarii cu radiocarbon s-a apropiat foarte mult de varsta reala, cunoscuta, a obiectului, conferind larga credibilitate si acceptare tehnicii. Obiectul este insa unul dintre cele mai vechi artefacte despre care se cunosc date sigure si a putut fi folosit ca un etalon, dar in ce priveste datarea unor obiecte mai vechi de 4.000 de ani, rezultatele nu mai pot fi raportate la un standard si, ca atare, sunt supuse indoielii. Datarea cu C-14 este acceptata ca o conventie, fiind insuficient probata pentru a depasi nivelul unor presupuneri avizate. La urma urmei, metoda se bazeaza pe nimic mai mult decat pe ipoteza ca nivelul in atmosfera al radiocarbonului s-a pastrat constant de-a lungul milioanelor de ani, iar procesul asimilarii lui in organisme nu a suportat decat variatii insesizabile. Ipoteza este insa hazardata, iar in combaterea ei vin atat comunitatile religioase, a caror teorie Creationista este amenintata de posibilitatea existentei unor obiecte vechi de milioane de ani, cat si de cele stiintifice, care experimenteaza noi metode de datare, obtinand rezultate diferite de cele oferite de C-14.

Cel mai pertinent argument care sustine posibilitatea inexactitatii datarii cu radiocarbon este ipoteza dezechilibrarii repetate a concentratiei de C-14 din atmosfera terestra, ca urmare a consumarii unor majore cataclisme naturale prin care planeta a trecut de-a lungul timpului. Eruptiile simultane a sute de vulcani spre exemplu, menite sa schimbe cu totul concentratia atmosferica prin emanatia de gaze, au produs cu siguranta o destabilizare uriasa a nivelului de carbon radioactiv, facand ca datarile sa dea erori de mii de ani si poate chiar de milioane. Este teoria de care se agata in special Biserica, pentru a motiva varstele de zeci sau sute de milioane de ani ale oaselor dinozaurilor, despre care anumite persoane pretind ca nu ar fi trait cu mai mult de 5.000 de ani in urma pe Pamant.

Dar este in continuare vorba despre presupuneri si premise ce nu pot fi validate. Oamenii de stiinta, insa, au elaborat din anul descoperirii datarii cu radiocarbon si alte mijloace de aflare a varstei obiectelor arheologice. Folosind acelasi principiu radioactiv al perioadei de injumatatire, sau piste cu totul diferite, precum dendrocronologia (datarea dupa inelele copacilor), cercetatorii au obtinut adesea infirmari ale datarilor cu C-14, descoperind abateri de secole, mii si chiar zeci de mii de ani ale acesteia.

Alte cai

Metodele de datare se impart in doua mari categorii, fiecare ingloband mai multe subgrupe. Este vorba despre datarea relativa, realizata cu metoda stratigrafica, metoda tipologica, metoda comparativa, metoda cartografica sau metoda varvelor si datarea absoluta. Aceasta intrebuinteaza metoda carbonului radioactiv C14, metoda datarii prin termoluminiscenta, metoda dendrocronologica, metoda palinologica, metoda potasiu-argon 40, metoda arheomagnetica, metoda determinarii fluorului din oase si metoda hidratarii obsidianului.

Tehnica datarii cu radiocarbon este cea care a deschis drumul acestei practici extrem de folositoare, dar este astazi destul de departe de a fi cea mai eficienta. Potasiu-argon, spre exemplu, este un element radioactiv care se gaseste ca atare in natura si a carui perioada de injumatatire este de 1.3 miliarde de ani, putand calcula varsta unor materiale anorganice, precum rocile. Uraniu-238 are o perioada de injumatatire de 4.5 miliarde de ani, in timp ce Toriu-232 se injumatateste odata la 14 miliarde de ani. Acestia sunt si izotopii cu ajutorul carora s-a aproximat varsta de 4.5 miliarde de ani a Pamantului.

Desigur, principiul functionarii lor are la baza datarea cu C-14 si nici aceste metode nu sunt de factura incontestabila, dar au fost perfectionate, iar o confruntare a rezultatelor intrebuintarii tuturor acestor tehnici asupra unei bucati de material poate duce la o rezultanta aproximativ apropiata de realitate.

Totusi, pe viitor, majoritatea tehnicilor de datarea cu izotopi radioactivi s-ar putea dovedi ineficiente, ca rezultat al diferitelor radiatii atomice care au impanzit Pamantul dupa anii 1940, provenind din bombe nucleare, reactoare atomice si diverse teste cu radiatii. In fapt, posibilitatea ca aceste emisii sa fi afectat nu doar organismele vii, cat si pe cele moarte, este ridicata si ar putea dezminti cu totul orice datare bazata pe masurarea izotopilor radioactivi din componenta diverselor materiale arheologice.

Alte articole pe aceeasi tema:

Misterele Tablitelor de la Tartaria

Stiinta VS Religie

Potopul lui Noe – un episod care a schimbat istoria