ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL

GEOLOGA HISTORICA

INFORME TCNICO no.1 DATACIN RADIOMTRICA POR DESINTEGRACIN DE ISOTOPOS CARBONO 14

ESTUDIANTE:IVN ALFREDO FAJARDO GONZALEZ

PROFESOR:ING. DAVID ALTAMIRANO MORAN

GUAYAQUIL- ECUADOR06/06/2015

INDICEpagINTRODUCCION3

ANTECENDENTES3

OBJETIVOS3

MARCO TEORICO

DATACION RELATIVA3

DATACION ABSOLUTA4

PRODUCCION Y FIJACION DEL ISOTOPO CARBONO 14 4

DATACION POR CARBONO 145

MATERIALES DATABLES POR CARBONO 146

CUESTIONES DE DATACION

1 Cmo ocurre la desintegracin del carbono 14?(ms veloz al principio y lento al final?, con la misma velocidad siempre?, ms lento en los primeros aos y rpido al final?... )

6

2 Cmo se puede comprobar sobre la imagen que la vida media del carbono 14 es de 5750 aos?.

7

3 En la isla se han encontrado unos huesos, al realizar la prueba del Carbono 14 se ha obtenido que hay tres veces ms Nitrgeno 14 que Carbono 14 Qu edad tendrn los huesos?

7

4 En otro lugar de la isla se han encontrado unos utensilios de madera con una cantidad de Carbono 14 tres veces mayor que de Nitrgeno 14 Qu edad tendrn?.

8

5 Al realizar la prueba de Carbono 14 sobre un hueso de mamfero no se ha detectado ninguna cantidad de dicho istopo Qu edad tendr el hueso?. Razona la respuesta.

8

6 Crees que sera buena idea datar una roca de 20 millones de aos con Carbono 14? y un pergamino egipcio con Uranio 325?. Razona la respuesta.

9

7 Al analizar la cantidad de Rubidio 87 y Estroncio 87 que contiene una roca se obtiene el mismo valor.

B Qu edad tendr la roca?10

C Qu ser ms abundante en la roca, Uranio 235 o Plomo 207?10

A Qu cantidad crees que estar presente en ella de Carbono 14?10

CONCLUSIONES10

RECOMENDACIONES11

BIBLIOGRAFIA11

INTRODUCCINLa datacin por radiocarbono es un mtodo de datacin radiomtrica que utiliza el istopo carbono-14 (14C) para determinar la edad de materiales que contienen carbono hasta unos 60.000 aos.ANTECENDENTESEn la prctica, la datacin se complica porque la concentracin atmosfrica de 14C ha variado sustancialmente a lo largo del tiempo. Esto hace que se necesite saber no slo la cantidad de 14C que queda en la muestra fsil, sino tambin la concentracin atmosfrica que exista en el momento de su muerte. Se conocen, ms o menos con exactitud, las variaciones de 14C habidas en los ltimos 11.800 aos gracias a la dendrocronologa, es decir, al anlisis de la madera de los anillos imagen 1 (cuyas edades conocemos por conteo) de series solapadas de troncos de rboles vivos y fsiles de Europa. Imagen No. 1 http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/Ejercicios/Tema5_4eso/dendrocronologia.htm

OBJETIVOS Comprender los fundamentos del carbono-14. Poder determinar con seguridad qu muestras deben tomarse para la datacin, y cules son los protocolos adecuados para ello.MARCO TEORICODATACION RELATIVAMtodo que se utiliza para ordenar acontecimientos geolgicos, rocas o fsiles, sin conocer la edad de los mismos.Principios que se utilizan: Principio del Actualismo. Principio del uniformismo. Principio de superposicin de estratos. Principio de superposicin de sucesos o de acontecimientos. Principio de la superposicin faunstica.

DATACION ABSOLUTAEs el mtodo que se utiliza para ordenar acontecimientos geolgicos, rocas o fsiles, conociendo la edad de las rocas.Para conocer la edad de una roca se utiliza el mtodo radiomtrico, basado en la desintegracin atmica. Las rocas contienen tomos inestables, llamados istopos radiactivos, que se desintegran y se transforman en otros.

PRODUCCION Y FIJACION DEL ISOTOPO CARBONO 14 Las reacciones que se producen en la parte superior de la atmosfera mediante los neutrones cosmicos imagen 2 hacen que el contenido de la atmosfera en carbono sera contante, de acuerdo con la reaccin (1): (1)Las plantas asimilan el carbono de la atomosfera durante la fotosntesis, gracias a la incorporacin de CO2 en este proceso. Este isotopo se encuentra en los animales, ya sea por ingerir plantas o a travs de la respiracin. la composicion isotopica de carbono en un organismo viviente es la misma que la de la atmosfera que lo rodea. Pero tan pronto como el organismo muere, cesa el equilibrio de su carbono isotopico con el de la atmosfera. La desintegracion del carbono-14 mediante la reaccin (2): (2)no se compensa mas por el carbono de la atmosfera. As, la proporcion de carbono-14 disminuye en un organismo muerto.Imagen No. 2 tomada de internet. Referencia web. http://cienciaes.com/neutrino/2013/02/25/el-carbono-14/

DATACION POR CARBONO 14El mtodo de datacin por carbono-14 es la tcnica basada en istopos ms fiable para calcular la edad de muestras tipo orgnicas de menos de 60.000 aos. Tras el deceso del organismo vivo no se incorporan nuevos tomos de a los tejidos, y la concentracin del istopo va decayendo conforme va transformndose en . As pues, al medir la cantidad de radiactividad en muestras de origen orgnico, se obtiene la cantidad de que an queda en el material. Y a partir de ah la antigedad estimada del fsil. La frmula es la siguiente (2) :

(2)

No: cantidad de 14C original del fsil (al morir). N: cantidad de 14C final del fsil (al encontrarlo). Por tanto, es la proporcin de 14C que le queda respecto a la que tena en el momento de morir. Se la mide en tanto por ciento. : periodo de semidesintegracin del 14C. t: tiempo estimado de antigedad del fsil.La disminucin de 14C sigue una pauta conocida por los cientficos: es el proceso de la desintegracin radioactiva. Se sabe que a los 5.730 aos de la muerte de un ser vivo, la cantida de 14C en sus restos fosiles se ha reducido a la mitad (50%), mientras que a los 57.300 aos solo queda el 0.1% del que tenia cuando estaba vivo.Si conocemos que tanto es el porcentaje de carbono 14 que contiene un res de fosil, podremos calcular cuanto tiempo lleva sin vida el vestigio que estamos analizando, siempre y cuando hagamos la estimacin alrededor de la concentracin de carbono en esa poca. MATERIALES DATABLES POR CARBONO 14La gran mayora, si no todos, de los compuestos orgnicos pueden ser datados. Ciertas materias inorgnicas, como el mineral de aragonita de una concha, pueden ser datadas siempre y cuando la formacin mineral involucr asimilacin de carbono 14 en equilibrio con la atmsfera.Muestras que han sido datados por radiocarbono desde la creacin del mtodo incluyen el carbn, pinturas murales, ramas, cabello, madera, semillas, residuos de sangre, huesos, polen, cuero, turba, barro de lago, el suelo, cermica, corales, tejidos, papel o pergamino, resinas, y agua, entre otros.Pretratamiento fsicos y qumicos se realizan en estos materiales para eliminar los posibles contaminantes antes de ser analizados por sus componentes de radiocarbono.CUESTIONES DE DATACION1. Cmo se puede comprobar sobre la imagen que la vida media del carbono 14 es de 5750 aos?.

Grafica No. 1, muestra el tiempo que le toma a una muestra perder el 50% de los isotopos de C14

Sobre la grafica de desintegracin del porcentaje de carbono contenido en la muestra, nos ubicamos en el 50% lo cual nos quiere decir que ha perdido 50 porciento de sus isotopos de carbono con respecto a su valor original en un tiempo de 5750 aos, y a este tiempo en el cual la muestra le toma perder el 50% de sus isotopos de carbono se le llama tiempo de vida media.

2. Cmo ocurre la desintegracin del carbono 14?(ms veloz al principio y lento al final?, con la misma velocidad siempre?, ms lento en los primeros aos y rpido al final?... )

Teniendo en cuenta que a la mitad del 14C contenido en el resto fosil le toma aproximadamente 5.730 aos en desintegrarse y para que el 99.9% se haya desintegrado al cabo de 57.300 aos, podemos inferir en que la desintegracin de los isotopos decrecen relativamente a un ritmo veloz al principio y mucho menor al final.

3. En la isla se han encontrado unos huesos, al realizar la prueba del Carbono 14 se ha obtenido que hay tres veces ms Nitrgeno 14 que Carbono 14 Qu edad tendrn los huesos?

Analizando el problemas podemos dar por entendido que el porcentaje de nitrgeno 14 es 3 veces mayor que el de carbono 14, por lo tanto tenemos que en la muestra se ha desintegrado alrededor de un 75% por ciento del isotopo de C14. desarrollando la formula para calcular la edad de los huesos con respecto al porcentaje de C14 contenido en la muestra, tenemos que:

No: 100 % cantidad de 14C original del fsil. N: 25% cantidad de 14C al hallar el fosil.

Grafica No. 2, muestra el tiempo que le toma a una muestra perder el 75% de los isotopos de C14

4. En otro lugar de la isla se han encontrado unos utensilios de madera con una cantidad de Carbono 14 tres veces mayor que de Nitrgeno 14 Qu edad tendrn?.

el porcentaje de carbono 14 es 3 veces mayor que el de nitrogeno 14, por lo tanto tenemos que en la muestra se ha desintegrado alrededor de un 25% por ciento del isotopo de C14. desarrollando la formula para calcular la edad de los huesos con respecto al porcentaje de C14 contenido en la muestra, tenemos que:

No: 100 % cantidad de 14C original del fsil. N: 75% cantidad de 14C al hallar el fosil.

Grafica No. 3, muestra el tiempo que le toma a una muestra perder el 25% de los isotopos de C14

5. Al realizar la prueba de Carbono 14 sobre un hueso de mamfero no se ha detectado ninguna cantidad de dicho istopo Qu edad tendr el hueso?. Razona la respuesta.

Si no se hallan isotopos de carbono en una muestra, no podemos indicar por este mtodo la edad absoluta de los huesos del mamfero. Podemos inferir si en una edad relativa, la cual datariamos mas alla de los 33000 aos que le toma aproximadamente en desintegrarse el isotopo carbono 14 en su totalidad. Existen ms istopos radiactivos adems del Carbono 14. Mas abajo en el documento aparece un listado de ellos junto a sus periodos de desintegracin (vida media).Grfica de % respecto de cantidad inicial vs tiempo, valores de vida media de desintegracin de los isotopos

6. Crees que sera buena idea datar una roca de 20 millones de aos con Carbono 14? y un pergamino egipcio con Uranio 325?. Razona la respuesta.

1. Utilizar el carbono 14 para datar muestra de millones de aos, estara fuera del parmetro establecidos para datar elementos organicos y en ciertos casos inorgnicos, adems que para este tiempo el isotopo C14 se ha desintegrado en su totalidad por lo que seria una practica innecesaria. 2. el desarrollo del pergamino tiene alrededor de mas de 3000 aos de antigedad, podra utilizarse pero con su uso vendran inconvenientes tales como: seria una opcin econmicamente inviable, innecesaria e ineficaz ya que habra inconvenientes con la datacin de la edad absoluta variando en miles de aos su edad.

7. Al analizar la cantidad de Rubidio 87 y Estroncio 87 que contiene una roca se obtiene el mismo valor.

a. Qu edad tendr la roca?Dndose este caso de que hay el mismo porcentaje entonces, habra una cantidad del 50% de isotopos de rubidio 87 asi como del estroncio 87. Entonces, teniendo una relacin igual de isotopos podemos estimar que la edad de la roca es de aproximadamente 47 millones de aos. Estara en el tiempo de vida media de desintegracin del isotopo rubidio 87

b. Qu ser ms abundante en la roca, Uranio 235 o Plomo 207?El tiempo de vida media del uranio 235 es de 713 ma. Entonces basndonos en este supuesto, ya que adems la edad absoluta calculada en la pregunta anterior la cual fue establecia en 47 ma. Podemos decir que le porcentaje de uranio 235 sera abundante a comparacin que el isotopo plomo 207.

c. Qu cantidad crees que estar presente en ella de Carbono 14?para un tiempo de 47 ma los isotopos de carbono 14 se habran desintegrado en su totalidad.

CONCLUSIONESDespus de haber analizado todas y cada una de las cuestiones con respecto a datacin radiomtrica con carbono 14 y otros mtodo de datacin con otros isotopos , el desarrollo de las respuestas se muestra a continuacin:1. El tiempo de vida media de desintegracin del 50% porciento de los isotopos de carbono 14 en una muestra organica y en ciertos casos inorgnica, ser de aproximadamente 5750 aos2. La desintegracin de los isotopos de carbono 14 se desarrolla rpido al inicio en relacin a su final en donde es lenta.3. Si tenemos un 75% por ciento de desintegracin de isotopos C14 en la muestra, su edad absoluta ser de 11515 aos4. Si tenemos un 25% por ciento de desintegracin de isotopos C14 en la muestra, su edad absoluta ser de 2403 aos.5. El uso de la datacin por el mtodo de carbono 14 no puede ser empleada para muestras que tengas mas de 60000 aos, ya que pasado este tiempo la desintegracin de los isotopos ser total.6. a. No se debe utilizar el mtodo de datacin por isotopos de C14 para muestras que tengas ma de antigedad, ya que es una practica innecesaria como se menciono anteriormente.b. tampoco se debe utilizar mtodos como el de isotopos de uranio 325 capaces de datar muestra de millones de aos, para datar muestras de pocos miles de aos, seria muy costoso, adems de ineficaz en la datacin de la edad absoluta de la muestra.

RECOMENDACINESEl mtodo de datacin por carbono 14 tiene sus limitaciones, por lo tanto es importante tener en cuenta las siguientes consideraciones. al manipular la muestra que queremos datar, es posible alterar las condiciones de la misma, por lo tanto es importante tratar de no entrar en contacto con esta y evitar cualquier contaminacin. Cometer un error calibrando la presencia del carbono 14 en la atmosfera en pocas pasadas, ya que la cantidad de C14 atmosferico ha fluctuado a travs de los siglos. Entonces tener en cuenta al momento de datar, tener un indicio de la edad relativa que pueda tener la muestra y conocer la presencia de C14 atmosferico en ese tiempo. BIBLIOGRAFA Cuestiones a resolver acerca de la datacion por desintegracion por C14 http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material082/actividades/paleo_c14/actividad.htm Concepto datacin carbono 14, http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono-14 Video de prueba del carbono 14, https://www.youtube.com/watch?v=63aPTdLTJxY Problemas de datacin, carbono 14, https://cofradiadelaciencia.wikispaces.com/file/view/datacion.pdf Carbono 14, cuestiones metodolgicas http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/carbono/carbono.htm Datacin por Radiocarbono, http://www.radiocarbon.com/espanol/sobre-carbono-datacion.htm Carbono, fosiles y logaritmos, boletn no. 11 del Matarraa. Noviembre 2009 http://catedu.es/materranya/materranya11.pdf Trabajo de datacin carbono 14, autores: Antonio Jess Caro Alonso-Rodrguez; Francisco Alfonso Cano Gonzlez. http://www.dsi.uclm.es/personal/MiguelFGraciani/mikicurri/Docencia/Bioinformatica/web_BIO/Documentacion/Trabajos/Carbono%2014/Carbono_14.pdf