A datação por carbono-14 , também conhecida como datação por radiocarbono , é um método para determinar a idade de um objeto contendo material orgânico, usando as propriedades do radionuclídeo de carbono-14. O carbono radioativo-14 tem meia-vida de 5730 anos e sofre decaimento β , onde o nêutron é convertido em próton , elétron e antineutrino :
Apesar dessa meia-vida curta em comparação com a idade da Terra, o carbono-14 é um isótopo que ocorre naturalmente. Sua presença pode ser explicada pela seguinte observação simples. Nossa atmosfera contém muitos gases, incluindo o nitrogênio-14. Além disso, a atmosfera é constantemente bombardeada com raios cósmicos de alta energia , consistindo de prótons, núcleos mais pesados ou raios gama. Esses raios cósmicos interagem com os núcleos da atmosfera e também produzem nêutrons de alta energia. Esses nêutrons produzidos nessas colisões podem ser absorvidos pelo nitrogênio-14 para produzir um isótopo de carbono-14:
O carbono-14 também pode ser produzido na atmosfera por outras reações de nêutrons, incluindo em particular 13C (n, γ) 14C e 17O (n, α) 14C. Como resultado, o carbono-14 é formado continuamente na atmosfera superior pela interação dos raios cósmicos com o nitrogênio atmosférico. Em média, apenas um em cada 1,3 x 10 12 átomos de carbono na atmosfera é um átomo de carbono-14 radioativo.
O carbono-14 resultante combina-se com o oxigênio atmosférico para formar dióxido de carbono radioativo, que é incorporado nas plantas por fotossíntese. Consequentemente, todos os sistemas biológicos como plantas, animais e seres humanos contêm um certo nível de carbono radioativo-14. Enquanto o sistema biológico estiver vivo, o nível é constante devido à ingestão constante de todos os isótopos de carbono. Quando o sistema biológico morre, ele para de trocar carbono com o meio ambiente e, a partir desse momento, a quantidade de carbono-14 que ele contém começa a diminuir à medida que o carbono-14 sofre decaimento radioativo. Por outro lado, a quantidade de carbono-12 estável permanece inalterada. Como resultado, a concentração relativa desses dois isótopos em qualquer organismo muda após sua morte. O método permite que as datações sejam feitas até cerca de 20.000 anos atrás, com uma precisão de cerca de ± 100 anos.
A técnica de datação por carbono foi sugerida inicialmente por Willard Libby e seus colegas em 1949. Em 1960, Willard Libby recebeu o Prêmio Nobel de química por este trabalho.
