Método do Carbono 14 e a Idade de Seres Ancestrais

Como se Calcula a Idade dos Seres Ancestrais pelo Método do Carbono 14?

O famoso método do carbono 14 é um método muito utilizado para estimar a idade cronológica de alguns seres, como plantas, peixes, e também outros animais que viveram na terra e cujos fósseis estão encravados ou solidificados numa pedra ou em alguma rocha do nosso planeta. Ele também é muito utilizado para calcular a idade de materiais antigos, como livros, escrituras, entre outros materiais históricos.  

Ele foi criado pelo químico norte-americano Willard Frank Libby(1908-1980), e pelo qual recebeu o prêmio nobel de Química de 1960. O objetivo principal de seu método foi de estimar a idade de um fóssil.

O químico W.F. Libby descobriu em 1947, assessorado com os seus alunos, que trabalhavam e frequentavam no Instituto para Estudos Nucleares(Chicago-USA), quando observou que, com a passagem do tempo o Carbono 14, um isótopo radioativo instável existente em resíduos orgânicos em decomposição, se desintegrava segundo uma velocidade determinada que poderia ser cuidadosamente medida. Utilizando um contador chamado Geiger, altamente sensível, conseguiu determinar a idade de artefatos orgânicos muito antigos, tendo usado e testado inicialmente seu método em pedaços de madeira encontrados em tumbas egípcias.

Sabemos que hoje existem outros métodos mais modernos de datação talvez até mais precisos, como por exemplo, os que aplicam Luminescência Estimulada Opticamente, termo-luminescência entre outros, mas o método usado pelo Carbono 14 ainda é o mais conhecido e ainda muito utilizado por muitos pesquisadores. 

Esse método tem sido muito empregado para avaliar a idade de objetos de cerca de 50.000 a 70.000 anos, e são muito usados  em Arqueologia, Geologia e Geofísica. Mais recentemente, tem sido usado também para identificar a idade de ossadas humanas.

O que é um fóssil?

A palavra fóssil é derivada  do latim fossilis que significa "desenterrado" ou "extraído da terra" e que geralmente são restos de seres vivos ou evidências de suas atividades biológicas preservados em diversos materiais.  Essa preservação ocorre principalmente em pedras ou rochas, mas pode ocorrer também em materiais como sedimentos, gelos, resinas, solos e cavernas e os exemplos mais citados são os ossos e caules fossilizados, conchas, ovos e pegadas de animais antigos.  Embora nosso site esteja focado em conteúdos de educação e matemáticos, ressaltamos que aqui também abordamos outras matérias interessantes da física e astronomia, como você poderá conferir se acessar nosso marcador: Física e Astronomia!  

Características do Método do Carbono 14

O método tem as seguintes características:

• O elemento químico carbono 14 é formado nas camadas superiores da atmosfera cósmica sobre o nitrogênio.  Sua presença na superfície da terra ocorre em uma proporção constante, relativamente à do carbono 12(carbono comum);
• Os animais e as plantas absorvem o carbono 14 pela respiração e alimentação e quando estão vivos mantêm uma proporção fixa dele. Quando eles morrem, eles não absorvem mais o carbono 14 e este elemento começa a se desintegrar de seus corpos, tornando-se carbono comum (12);
• Segundo seus estudos, o carbono 14 desintegra-se em uma proporção constante em relação ao valor inicial definida por: a cada 5730 anos, sua massa inicial se reduz à metade ou seja, a meia vida do carbono 14 vale 5730 anos;
• Em resumo, para saber os anos que um peixe incrustado em uma pedra tenha, ou um osso, uma planta ressecada, uma madeira antiga, quando estiverem anexos a um fóssil qualquer numa rocha, basta determinarmos a proporção do carbono 14 em relação ao carbono normal que o material ou o ser encrustado apresenta;

Exemplos de idade de alguns fósseis e suas idades já calculadas:

1) Carvão da caverna de Lascaux -França .....15516 ± 900 anos;
2) Pinturas rupestres em São Raimundo Nonato -Piauí -Brasil .....±60.000 anos;
3) Linho encontrado em uma caverna do Mar Morto .....1917 ±200 anos;
4) Carvão nos monumentos de Stonehenge- Inglaterra....3789 ±275 anos.

Atividade Proposta

1) Supondo que um fóssil fosse encontrado e desejamos saber a sua idade:

a) Se numa análise laboratorial foi comprovado que 50% do carbono 14 já se desintegrou, qual é a idade estimado deste fóssil?
Solução: Verificando que o carbono 14 se reduz à metade cada 5730, logo, concluímos que o fóssil tem 5730 anos. 

b) Sabendo-se que a massa m de carbono 14 varia com o tempo de acordo com a expressão: m(t) = mo.(1/2)^t/5730, onde mo é a massa inicial de carbono 14. Se um fóssil tem apenas 10% da massa inicial de carbono 14, calcule a idade estimada do fóssil? Dado: log 2 = 0,301. 

Solução:Dados que m(t) = mo.0,1 e que: m(t) = mo.(1/2)^t/5730 

→ mo.0,1 = mo.(1/2)^t/5730 →(mo/mo).0,1 = (1/2)^t/5730 

→ 0,1 = 1/2^t/5730 → 0,1 = 2^-t/5730  → log 0,1 = log 2^-t/5730

→ (log 1 - log 10) / 0,301 =  -t/5730 → (0 - 1) /0,301 = -t/5730 

→ -1/0,301 = -t/5730 →t = 5730/0,301 → t = 19036,54 anos (aproximadamente)

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