La scoperta di datazione al radiocarbonio è derivato dagli studi degli isotopi radioattivi nei 1930s e nei 1940s. Il metodo di datazione al radiocarbonio stesso è il prodotto di ricerca presso l'Università di Chicago da J. R. Arnold e W. F. Libby. Ha rivoluzionato il campo dell'archeologia, come la datazione al radiocarbonio ha fornito mezzi di datazione assoluta dei depositi archeologici. Anche se si è verificato raffinatezza della tecnica dal 1950, la scienza di base di datazione al radiocarbonio è praticamente invariata.
Radioisotopi
Gli isotopi sono diversi tipi di atomi dello stesso elemento chimico, come ad esempio isotopi del carbonio elemento per la datazione al radiocarbonio. Gli atomi con nuclei instabili sono detto di essere radioattivo. L'instabilità del nucleo induce a perdere di neutroni che emana energia radioattiva. Così, isotopi instabili sono isotopi radioattivi o radioisotopi. Gli isotopi sono etichettati con il nome dell'elemento, un trattino e la massa (numero di protoni e neutroni in un nucleo). Ad esempio, il radioisotopo per carbonio è il carbonio-14.
Isotopi di carbonio
Il carbonio è l'elemento primario in tutte le piante e gli animali sulla terra. Ogni atomo di carbonio ha tre isotopi (carbonio-12, carbonio-13 e carbonio-14). Carbonio-12 e carbonio-13 sono stabili, ma il carbonio-14 è instabile (radioattivo). Carbonio-14 è il prodotto dell'effetto di radiazione solare al momento di azoto atmosferico. È il rapporto di carbonio-12 stabile a instabile carbonio-14 che è utilizzato per la datazione al radiocarbonio. Le piante assorbono il carbonio-14 attraverso la fotosintesi, e animali acquisiscono il carbonio-14 da mangiare piante o animali che hanno mangiato le piante.
Datazione al radiocarbonio
Piante e animali assorbono carbonio durante il loro ciclo di vita, e mentre vivo, il rapporto di carbonio-12 al carbonio-14 è simile a quella nell'atmosfera. Quando muore, suoi tessuti smettere di assorbire il carbonio-14, inizia il decadimento radioattivo del carbonio-14 e il rapporto diventa dissimile dall'atmosfera. È noto che il carbonio-14 ha un'emivita di 5.730 anni. Ciò significa che la metà dei decadimenti dell'isotopo carbonio-14 ogni 5.730 anni nel tessuto animale o pianta morta. L'età radiocarbonio di un esemplare di pianta o animale può essere determinata misurando il rapporto tra carbonio-12 alla radioattività residua del carbonio-14. Questo tipo di datazione utilizzabile solo per gli esemplari meno di circa 50.000 anni fa, quando la quantità di carbonio-14 diventa troppo piccola per misurare.
Precisione
È diventato noto che certi eventi attraverso il tempo hanno alterato i rapporti di carbonio-12 al carbonio-14 nell'atmosfera. Come acquisizione di ulteriori dati, la curva utilizzata per campioni al radiocarbonio data è raffinata per rendere le date più accurato. La precisione delle date è anche un prodotto dell'integrità dei campioni datato, e al radiocarbonio data precisione può variare con un margine di errore di 80-200 anni o più. Perché la bomba atomica test dal 1950 ha notevolmente modificato la quantità di carbonio-14 nell'atmosfera, le date al radiocarbonio sono di solito dato come anni prima del 1950. Inoltre, dato il margine di errore, datazione al radiocarbonio non funziona bene per materiali con un'età negli ultimi 300 anni. AMS (spettrometria di massa di acceleratore), un metodo al radiocarbonio più recente, è più sofisticato e più accurata. Le date di AMS possono anche essere derivate da campioni più piccoli.