Come si fa una datazione al ¹⁴C ?

Cosa è -ce che il ¹⁴C ?

Esistono 7 isotopi di carbonio: due sono stabili, ¹²C et ¹³C che costituiscono, rispettivamente, circa il 99% e il 1% del carbonio presente nella natura. Gli altri isotopi, presenti in tracce, sono radioattivi: si disintegrano nel corso del tempo.

Il ¹⁴C, radioattivo, è prodotto a partire dall'azoto dell'alta atmosfera, sotto l'impatto dell'irradiazione cosmica. Tra produzione e disintegrazione, si stabilisce un equilibrio che determina la concentrazione di ¹⁴C nell'atmosfera.

Gli esseri vivi assorbono carbonio nei loro scambi con l' ambiente; il loro tasso di ¹⁴C è identico a quella dell'atmosfera. Invece, quando muoiono, la disintegrazione naturale del ¹⁴C non è più compensata da nuovi contributi: il tasso di ¹⁴C diminuisce in modo esponenziale, con un periodo radioattivo di 5726 anni. Così, una pianta morta 5726 anni fa contiene soltanto il 50% della sua concentrazione iniziale di ¹⁴C; e dopo un'altro periodo di 5726 anni, la metà del 50% cioè il quarto, ecc...

Principio del metodo di datazione

Se si considera che la concentrazione in ¹⁴C è costante nel tempo e nello spazio, allora le materie organiche fossilizzate possono consegnare la data della loro morte e dunque, del loro deposito, grazie al dosaggio del ¹⁴C residuale. Questa tecnica permette di attribuire un'età, espressa in anni ¹⁴C, fino a -50000 anni. Può essere applicata a campioni di legno, di torba, di carboni di legno, di carta, di capelli, d'osso, ecc....

La data ¹⁴C

Il risultato di un dosaggio, effettuato da un laboratorio specializzato, si esprime così :

data ± σ BP (esempio : 2530 ± 50 BP)

dove BP = before presente, il tempo "presente" essendo fissato convenzionalmente al 01.01.1950
σ = scarto tipo.

Una datazione indica sempre un intervallo di fiducia, a causa dell'incertezza su questa data; la probabilità è di :

• 68% che l'età radiocarbonio si situa tra data -σ e data +σ ;
• 95% che si situa tra data -2σ e date +2σ;
• 99% che si situa tra data -3σ e date +3σ.

La data misurata

Effettivamente, la concentrazione in ¹⁴C nel corso del tempo non è costante (variazioni nell'attività solare, intensità variabile degli scambi tra l'atmosfera ed i grandi serbatoi di carbonio come gli oceani,...).

Variazione della concentrazione di ¹⁴C nell'atmosfera nel corso degli ultimi 11000 anni :

L'età ¹⁴C ottenuta semplice dall'esponenziale decrescente deve dunque essere corretta, poiché non corrisponde agli anni-calendario. Basandosi su correlazioni con altre tecniche di datazione, si possono stabilire curve di calibratura, che fanno corrispondere un'età reale (in anni solari) ad una data ¹⁴C. Le date così misurate comportano la menzione “cal.” Esempio: 2530 cal. BP

Le date misurate sono, generalmente, espresse rispetto all'anno 0 :
cal. BC = Before Christus = prima J.C.
cal. AD = Anno Domini = dopo J.C.

Inoltre, l'intervallo di fiducia è, anche, ricalcolato in anni solari.

Esempio:

2200 ± 70 BP >>>> di cal BP 2350 a BP 2000 (intervallo di fiducia al 95%)
2200 ± 70 BP >>>> o di cal BC 400 a BC 50 (intervallo di fiducia al 95%)