Datazioni al C14

[Banus]

Originariamente inviato da paditora

Bè dipende dalla roccia.
Magari il fossile è di un dinosauro che è rimasto impregnato in una colata di lava.

Prova a immaginare cosa succederebbe al povero dinosauro... non solo i tessuti molli, ma anche le ossa vengono bruciate e incenerite, e al paleontologo non rimane più niente
In genere i fossili si trovano nelle rocce sedimentarie perchè hanno le condizioni più favorevoli per la fossilizzazione.

EDIT: per rispondere al resto, l'età della roccia è stabilita al momento della formazione, dal fango ad esempio. Ovviamente per questi tipi di roccia non si usano le datazioni mediante radioattività perchè si otterrebbe l'età delle roccie da cui derivavano. Si vedono altri parametri, ad esempio il tasso di sedimentazione.

[paditora]

Originariamente inviato da Banus

In genere le rocce così formate sono sedimentarie (formate dall'accumulo di sabbia o altri materiali) altrimenti lo scheletro andrebbe perduto, quindi calcolando l'età della roccia si ha una stima (leggermente per difetto) dell'età dello scheletro.

Cioè spe un secondo che non ho capito bene.
Praticamente muore un dinosauro.
Man mano si consuma la carne (che di solito nel giro di pochi anni si consuma) e rimane solo lo scheletro.
Quando rimane lo scheletro inizia mano a mano a formarsi della sabbia intorno a esso che poi diventa roccia.
Immagino che questo processo minimo duri qualche migliaio di anni se non di più giusto?
E nel frattempo lo scheletro non si consuma?
Rimane tutto omogeneo e tutto perfettamente integro in attesa che la sabbia diventi roccia?
Senza poi contare altri fenonemi atmosferici come pioggia, eruzioni vulcaniche, inondazioni ecc.
Ma basta una semplice alluvione e lo scheletro viene spazzato via in centinaia di pezzi e in centinaia di posti diversi.
Lo scheletro però rimane li tutto intero e integro ad aspettare che tutt'attorno a lui si formi un solido strato di roccia che niente può più scalfire.
Ma dai.

[Banus]

Originariamente inviato da paditora

Cioè spe un secondo che non ho capito bene.

Meglio chiarire un po' di cose. Riferimenti:
http://www.paleontologiaumana.it/fossilizzazione.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Fossilisation

1. la fossilizzazione è un fenomeno estremamente raro. Richiede tutta una serie di condizioni abbastanza rare: l'animale (scheletro) deve essere sotratto il più rapidamente possibile agli agenti atmosferici, deve avvenire il processo di mineralizzazione delle ossa (e dei tessuti molli se siamo fortunati), e la roccia non deve subire pesanti cambiamenti per milioni di anni.
2. In genere non si trova uno scheletro completo, se succede è un enorme colpo di fortuna, in genere si trova solo qualche osso e si cerca di dedurre il più possibile da quel misero indizio.
3. spesso gli scheletri ben conservati (e quasi completi) sono trovati in posizioni strane o addirittura "mischiati" dai movimenti delle ossa e della sabbia prima della fossilizzazione.

[paditora]

Originariamente inviato da Banus

Prova a immaginare cosa succederebbe al povero dinosauro... non solo i tessuti molli, ma anche le ossa vengono bruciate e incenerite, e al paleontologo non rimane più niente

Sono andato a ripescare il vecchio libro di scienze che avevo
Ecco quanto dice a riguardo.
Quindi non l'avevo sparata tanto grossa.
Ci ho pure azzeccato

[paditora]

Originariamente inviato da Banus

Meglio chiarire un po' di cose. Riferimenti:
http://www.paleontologiaumana.it/fossilizzazione.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Fossilisation

1. la fossilizzazione è un fenomeno estremamente raro. Richiede tutta una serie di condizioni abbastanza rare: l'animale (scheletro) deve essere sotratto il più rapidamente possibile agli agenti atmosferici, deve avvenire il processo di mineralizzazione delle ossa (e dei tessuti molli se siamo fortunati), e la roccia non deve subire pesanti cambiamenti per milioni di anni.
2. In genere non si trova uno scheletro completo, se succede è un enorme colpo di fortuna, in genere si trova solo qualche osso e si cerca di dedurre il più possibile da quel misero indizio.
3. spesso gli scheletri ben conservati (e quasi completi) sono trovati in posizioni strane o addirittura "mischiati" dai movimenti delle ossa e della sabbia prima della fossilizzazione.

Ah ok ora mi è più chiaro.
Bè ora devo scappare.
Stasera do un occhio ai tuoi siti.
Byez.

[Banus]

Originariamente inviato da paditora

Sono andato a ripescare il vecchio libro di scienze che avevo
Ecco quanto dice a riguardo.

Beh, ma io stavo pensando alle colate lente
Quel poveraccio è sicuramente una vittima delle colate piroclastiche (le stesse del Vesuvio) che infatti sotterrano gli esseri viventi in pochissimo tempo, preservandone la forma quasi perfettamente (ma bruciando i tessuti e spesso anche le ossa).

[BadMirror]

Originariamente inviato da paditora

Cioè spe un secondo che non ho capito bene.
Praticamente muore un dinosauro.
Man mano si consuma la carne (che di solito nel giro di pochi anni si consuma) e rimane solo lo scheletro.
Quando rimane lo scheletro inizia mano a mano a formarsi della sabbia intorno a esso che poi diventa roccia.
Immagino che questo processo minimo duri qualche migliaio di anni se non di più giusto?
E nel frattempo lo scheletro non si consuma?
Rimane tutto omogeneo e tutto perfettamente integro in attesa che la sabbia diventi roccia?
Senza poi contare altri fenonemi atmosferici come pioggia, eruzioni vulcaniche, inondazioni ecc.
Ma basta una semplice alluvione e lo scheletro viene spazzato via in centinaia di pezzi e in centinaia di posti diversi.
Lo scheletro però rimane li tutto intero e integro ad aspettare che tutt'attorno a lui si formi un solido strato di roccia che niente può più scalfire.
Ma dai.

Parto da questo post (non me ne voglia l'autore, è solo l'ultimo post di pagina che ho letto ) per spiegare qualcosa, ma prima una piccola premessa.
Gli scienziati non giocano coi dadi....o meglio, coi dati. E' chiaro che molte cose succedono in archi di tempo molto lunghi e assicuro che sono tutte prese in considerazione.

Sulla datazione quello che vi posso dire, non avendo ancora avuto esperienze dirette ma solo di studio che di metodi di datazione assoluta ce ne sono diversi. Ora, datazione assoluta in parole povere è quella che si esprime in anni, mentre datazione relativa è quella che esprime varie sequenze, cioè se una cosa è avvenuta prima o dopo rispetto ad un'altra. In archeologia si usa il metodo stratigrafico con cui poi viene ricostruita un sequenza (o matrix) che poi tramite vari metodi va riagganciata a quella assoluta. Chiaro che in archeologia i metodi di laboratorio sono solo una parte dei mezzi a diposizione, quando entriamo in epoca storica ci sono le fonti scritte e cmq la creatività umana rende spesso un favore con stili o altro analizzabili (su oggetti, costruzioni, etc...) e raccordabili a epoche ben precise. E c'è dell'altro, ma è troppo lungo da spiegare.
Qui si parla di geologia da cui tra l'altro l'archeologia ha ereditato il metodo di scavo, solo che chiaramente le cosae si complicano un pò a livello interpretativo e il ricorso al laboratorio è molto più pesante, importante.
Come dicevo ci sono metodi di datazione relativa (metodo del fluoro, datazione biostratigrafica) e di datazione assoluta, in cui troviamo le datazioni radiometriche appunto: datazione potassio-argo (questo non ha limiti inferiori, ci si data l'età della terra, ma ne ha di superiori, non si datano rocce "giovani"), datazione mediante rocce di fissione, datazione con la serie dell'uranio, datazione con il radiocarbonio (c14) e termoluminescenza. I metodi non radiometrici sono analisi delle varve (strato depositato in acque calme come laghi), racemizzazione degli aminoacidi, paleomagnetismo, orologio biomolecolare.
A proposito del c14 la velocità di decadimento è costante solo per grandi periodi, non per niente le date radiometriche son indicate con un + o - e vi sono dei valori di probabilità che la datazione ricada in un certo intervallo di tempo.
Le fluttuazioni del rapporto c14/c12 ci sono e l'attività solare e il campo magnetico hanno un ruolo in tutto ciò (ma anche altro), tanto che per date molto antiche si arriva a considerare le datazioni come relative e devono essere equilibrate da altri metodi più precisi ove possibile. Altro problema è la contaminazione nel terreno, se il carbonio assimilato non è visto si avranno date troppo recenti.
Come limite diciamo che oltre 30mila/40mila anni è difficile che con i metodi normali si ottenga qualcosa ma forse Christina ci può dire qualcosa a riguardo degli acceleratori lineari (AMS), io non li conosco ma potrebbero arrivare molto più indietro.

Passando alla discussione "ossa ritrovate nel suolo" non ho l'esperienza di un geologo ma qualche nozione di antropologia fisica si. Il lavoro sul campo è importantissimo sia nell'osservazione delle ossa che del terreno, per il processo di decomposizione in spazio vuoto o pieno, informazioni paleopatologiche, cronologia delle deposizioni etc.... Le analisi del terreno e delle ossa sono molte e ovvio anche delle eventuali alterzioni e molte cose intervengono nella datazione, non si possono citare tutte, stiamo parlando di un corso, anzi, vari corsi di studi non di chiacchere al bar. le ossa hanno carateristiche che ci rivelano molto già da sole. Chi si riferiva alla relazione terreno-oggetto ha ragione in parte, perchè esiste il dilavamento e perchè cmq non è certo tra i metodi più sicuri, non è certo quello che si intende quando si parla di metodo stratigrafico che è un pò più complesso (io stesso ho trovato una statuetta di mussolini pochi cm sopra un pavimento del '200.....). Ma la quantità di studi che intervengono sulla datazione di un fossile, oggetto, etc... sono talmente tanti che ridurre la questione a questo è quantomeno umiliante nei confronti della materia stessa.
Per chi volesse capire il metodo stratigrafico in archeologia le librerie universitarie ma anche quelle normali hanno spesso dei piccoli manuali pratici, per la geologia lo stesso, di pubblicazioni o anche gratis su internet si trova di tutto.

[Zontar]

Per chi lo chiedeva preciso che il 14C e un isotopo "very shorted lived" ottimo per le datazione dei reperti archeologici e buono per quelli geologici. Poi per tempi molto piu' lunghi (datazione terra e sistema solare) si va su 26Al, 87Rb che da 87Sr con tempo di vita media sui 50 Gyears se non erro e transuranici vari.

[Correx]

Che ne pensate dei risultati ottenuti tramite il C14 sulla Sindone dai tre laboratori di Ginevra, Oxford e Tucson che ufficialmente investigarono , datandola 1260-1390 d.c. ??

[paditora]

Originariamente inviato da Correx

Che ne pensate dei risultati ottenuti tramite il C14 sulla Sindone dai tre laboratori di Ginevra, Oxford e Tucson che ufficialmente investigarono , datandola 1260-1390 d.c. ??

La sindone sarebbe il mantello che si presume avvolgesse il corpo di gesù giusto?

[Gyxx]

Originariamente inviato da Correx

Che ne pensate dei risultati ottenuti tramite il C14 sulla Sindone dai tre laboratori di Ginevra, Oxford e Tucson che ufficialmente investigarono , datandola 1260-1390 d.c. ??

...non affidabili, dato che la sindone è sfuggita a ben 3 imponenti incendi, nei quali probabilmente si è arricchita dal C14 foriuscito dalla combustione dei legni.

Oltretutto, i lembi su cui hanno fatto le analisi erano proprio quelli + esterni (ovviamente), dove le mani dei religiosi che la hanno trasportata fre i fumi e le fiamme la dovrebbero aver presa x salvarla ....

In pratica, è successo un evento che ne mina la databilità con questo metodo : l'unica cosa che sappiamo è che la sindone ha ALMENO 1260-1390 anni .....

...almmeno così chi vuole può credere che sia un imitazione medioevale e chi vuole può credere che sia veramente il sudario di Cristo.

Indipendentemente dal fatto che Cristo fosse un uomo o il figlio di un Dio.

Ciao

Gyxx

[Banus]

Originariamente inviato da Gyxx

...non affidabili, dato che la sindone è sfuggita a ben 3 imponenti incendi, nei quali probabilmente si è arricchita dal C14 foriuscito dalla combustione dei legni.

C'è anche la storia che probabilmente il test comprendeva pezzi usati per rammendarla, quindi più recenti. La storia è parecchio complicata:
http://en.wikipedia.org/wiki/Shroud_...he_sample_site

ed un ottimo esempio di come le proprie convinzioni (pro o contro) possono influenzare l'interpretazione dei dati

[ChristinaAemiliana]

Eccomi, scusate il ritardo, oggi sono stata un po' presa!

Allora, saccheggio un po' la tesi di cui parlavo e posto qualcosa che spero possa essere utile a chiarire un po' di concetti.

Cerco di fare un collage eliminando tutte le formule possibili.

[ChristinaAemiliana]

Legge del decadimento radioattivo

Il numero di particelle radioattive emesse da una sostanza nell’unità di tempo (e dunque il numero di nuclei instabili) non è costante nel tempo, bensì diminuisce esponenzialmente. Questa dipendenza è caratteristica di tutti i fenomeni radioattivi.
In termini di meccanica quantistica, il processo è un fenomeno statistico contraddistinto da una probabilità per unità di tempo λ , tipica della specie nucleare. Se il nucleo ha più di un modo di decadimento, allora λ è la somma di ciascuna costante per ciascun modo: λ=λ1+λ2+λ3+...
λ prende nome di costante di decadimento, ha un valore peculiare differente per ogni radionuclide e la sua unità SI è l’inverso del secondo [s^(-1)].
In un campione contenente N nuclei instabili, non possiamo prevedere quali saranno i nuclei a decadere, ma possiamo esprimere la natura statistica del processo affermando che il numero medio di decadimenti in un tempo dt sarà:



( il segno – indica che la popolazione N diminuisce). L’equazione (1) esprime in forma differenziale la legge del decadimento radioattivo.
Integrando la (1) si ottiene:



In questa espressione N0 rappresenta il numero dei nuclei radioattivi presenti al tempo t = 0.


Datazione radiometrica

I metodi di datazione radiometrica utilizzano i fenomeni della radioattività naturale, cioè la trasformazione spontanea di isotopi instabili di una data specie in nuclei stabili. Conoscendo il tempo di decadimento di un certo radionuclide, è teoricamente possibile usare il suo decadimento come orologio per misurare un intervallo di tempo. In tabella 1 sono riportati alcuni dei principali isotopi radioattivi usati per la datazione (vedere anche figura 3). Altri isotopi radioattivi che appaiono in natura non vengono usati o perché sono presenti in quantità minime o perché hanno un tempo di dimezzamento non adeguato.



La radiodatazione si basa, quindi, sulla misura dei nuclei residui in materiali nei quali, al momento della formazione, sono rimaste inglobate sostanze radioattive. Per un campione contenente N_0 nuclei iniziali di una sostanza radioattiva, la legge di decadimento (2) permette di stabilire una relazione tra il numero di nuclei residui N(t) e il numero dei nuclei discendenti D(t), generati dal decadimento:



Usando l’equazione (6) e i valori sperimentali per N(t) e D(t), si trova poi il tempo (geologico) trascorso dalla formazione del reperto sotto analisi :



l’equazione (7) prende il nome di “equazione dell’età”. L’età misurata è attendibile solo se il campione è rimasto isolato dall’ambiente esterno, ovvero se non ci sono state né aggiunte né perdite di materiale radioattivo nel corso del tempo. Le sostanze radioattive naturali in base alla loro origine si distinguono in primordiali e cosmogeniche. Le prime sono così chiamate perché esistono sulla terra dal tempo della sua formazione e sono caratterizzate da un tempo di decadimento molto grande.
Le sostanze cosmogeniche, come il C-14, sono prodotte dall’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera, la crosta terrestre ed il mare. In genere, nelle tecniche di datazione, l’intervallo di tempo di applicabilità per un certo isotopo è circa 10 volte il suo tempo di decadimento.
I metodi di datazione delle rocce utilizzano il decadimento di elementi primordiali in esse contenuti (Rubidio (Rb), Torio (Th) ed isotopi dell’Uranio (U)). Con questi elementi si sono stimate l’età della roccia più antica presente sulla Terra (granito della Groenlandia=3,7·109 anni) e la stessa età della Terra, 4,6·10^9 anni. Il decadimento del Potassio (K) in Argon (Ar) ha invece un campo di impiego più ampio. Infatti, anche se il suo tempo di dimezzamento è piuttosto elevato, recenti tecniche hanno reso possibile misurazioni di piccolissime quantità di Argon in rocce aventi un’età di solo 50.000 anni.
Non viene usata invece la trasformazione del Potassio in Calcio (Ca) poiché è estremamente difficile distinguere il Calcio prodotto dalla reazione nucleare da quello primario, presente in grandi quantità nella crosta terrestre. Per la stima di età ancora più recenti, ci si basa sul radioisotopo del Carbonio, il C-14, che ha un tempo di dimezzamento di appena 5.730 anni e che, dunque, può essere usato per datare avvenimenti della storia dell’uomo. Riassumendo, nella scelta di radioisotopi da usare nella datazione di reperti bisogna tenere conto che:
• Il tempo di dimezzamento deve essere opportuno rispetto all’età da misurare. Se esso è troppo lungo la concentrazione dell’elemento figlio sarà troppo bassa per essere misurata, se è troppo corto sarà già completamente decaduto.
• Il radionuclide si deve distinguere da altri nuclidi presenti nel reperto alla sua formazione.
• Non ci devono essere durante tutta la storia del reperto né perdite del radioisotopo né del prodotto figlio.




Principi della radiodatazione con C-14

Ιl metodo di datazione con il radiocarbonio non permette l’utilizzo dell’equazione dell’età (7) vista in precedenza. Νel processo di decadimento del C-14, il nucleo discendente è l’Azoto che non può essere utilizzato per risalire alla concentrazione iniziale del radioisotopo nel reperto. L’Azoto è, infatti, abbondante nell’atmosfera e quindi facilmente presente come sostanza inquinante. Inoltre, essendo gassoso, esso può facilmente sfuggire dal materiale in cui è stato prodotto. L’età del campione contenente C-14 dovrà essere determinata mediante una formula ricavabile dalla equazione (2) conoscendo sia il numero di nuclei di C-14 contenuti nel reperto all’istante t (valore deducibile sperimentalmente) sia il numero di nuclei di C-14 contenuti nel reperto al momento della morte dell’organismo (valore né misurabile né noto a priori).

E’ possibile però fare una stima sufficientemente precisa usando alcune ipotesi:
• la quantità di C-14 nell’atmosfera è rimasta costante nel tempo, cioè esiste equilibrio tra la formazione di C-14 e il suo decadimento
• Il rapporto tra le quantità di C-14 e di C-12 nell’atmosfera è rimasto costante nel tempo.
Con queste ipotesi possiamo scrivere una formula approssimata che fornisce l’età del campione in base al rapporto fra le quantità di C-12 e di C-14 in esso presenti al tempo t.

Il problema della calibrazione

I passaggi precedenti assumono che nei tessuti degli organismi viventi siano presenti nuclei di C-12 e di C-14 nelle proporzioni atmosferiche. In realtà tutte le precedenti ipotesi sono molto restrittive e non interamente soddisfatte. Durante la fotosintesi si producono molecole organiche complesse contenenti lunghe catene o anelli di atomi di Carbonio legati fra loro. La formazione di legami C – C è favorevole se gli atomi di C sono più leggeri, più mobili, pertanto il Carbonio fotosintetico è meno ricco di C-13 e di C-14 dell’anidride carbonica atmosferica. Quando la CO_2 atmosferica è fissata ed entra nei cicli biologici, il suo contenuto di isotopi diminuisce (il processo è detto frazionamento isotopico).
Inoltre, nel tempo, anche il rapporto tra le concentrazioni di C-14 e C-12 nell’atmosfera non è rimasto costante, ma ha subito variazioni a breve e a lungo termine. Le principali cause sono:

• Variazioni del flusso di raggi cosmici dovute a modificazioni del campo magnetico terrestre (con un periodo di 8.000 anni), a cambiamenti dell’attività solare intensa (con periodo di ~ 200 anni) e dell’attività solare meno intensa ( con periodo 11 anni). La tabella 4 riporta una stima della correzione da apportare alle misure di datazione, che tiene conto di tutti questi effetti.



• Cambiamenti climatici globali e locali, che determinano variazioni di abbondanza di radiocarbonio nelle varie riserve (ad esempio la concentrazione dell’anidride carbonica dipende dall’equilibrio tra la pressione parziale nell’atmosfera e la sua concentrazione nelle acque di superficie).

• Immissione nell’atmosfera di anidride carbonica in seguito a fenomeni naturali (eruzioni vulcaniche).

• Variazione della concentrazione di radiocarbonio dovuta all’attività umana, sia per effetto dell’utilizzo di Carbonio fossile completamente privo di C-14 ormai decaduto, la cui combustione produce CO_2 non radioattiva ed aumenta la concentrazione di C-12 in atmosfera, sia per effetto delle esplosioni nucleari che creando neutroni, al pari dei raggi cosmici, danno luogo ad una sovrapproduzione di C-14. Attualmente è presente nell’atmosfera il 20% in più di radiocarbonio rispetto allo standard.

Queste variazioni dell’abbondanza del C-14 forniscono errori sistematici nelle datazioni con il radiocarbonio. Ciò non invalida il metodo in generale, ma richiede che i suoi risultati siano corretti ricorrendo a datazioni ottenute per altra via. A partire dagli anni ’60 si sono sviluppate svariate procedure di calibrazioni che utilizzano la dendrocronologia, metodo che analizza il contenuto di C-14 nel legno degli anelli di accrescimento di un albero, lo studio dei coralli fossili con il metodo dell’uranio-torio e la datazione delle varve. Le curve di calibrazione ottenute con i tre metodi sono generalmente in accordo fra loro e consentono di calibrare le date da radiocarbonio fino a 45.000 anni.



(Continua...)

[ChristinaAemiliana]

La dendrocronologia

Il metodo della dendrocronologia è basato sullo studio del radiocarbonio contenuto in ogni anello o insieme di anelli di un albero e associato con l’età dedotta dal numero d’ordine degli anelli.
Un albero vivente, ad esempio una quercia di 1.000 anni con 1.000 anelli, permette di datare per sovrapposizione tutti i legni di quercia della stessa regione geografica meno vecchi di 1.000 anni. Se un legno archeologico di quercia della zona contiene 300 anelli e questi anelli si sovrappongono a quelli del campione vivente, si può conoscere la data di nascita e di morte dell'albero. La sovrapposizione è agevolata dal fatto che gli anelli non sono eguali: sono sottili se corrispondono ad anni poco piovosi e sono larghi se corrispondono ad anni molto piovosi, inoltre il loro colore è differente.



Per datazioni dendrocronologiche non è necessario trovare un albero vivente; infatti, in letteratura sono riportate le sequenze della quercia e del pino tedesco di 11.000 anni, della quercia irlandese fino al 5289 a.c., del pino della California di 9.000 anni e di altre specie, costruite estendendo le sequenze degli alberi viventi ai legni archeologici. Le curve di calibrazione, così ottenute, permettono di correggere la datazione in base alla concentrazione di C-14 effettivamente presente, risalendo sino a circa 12.000 anni fa.
È importante notare che l’andamento irregolare della curva di calibrazione (vedere figura 10) può impedire che la procedura di calibrazione conduca a risultati univoci. Questa ambiguità è intrinseca al metodo di datazione e fa sì che le date da radiocarbonio assumano, in certi casi, un carattere probabilistico, nel senso che ad un reperto non potrà essere attribuita un’età, ma potranno corrispondere più età con diverse probabilità.


Datazione con il metodo Uranio-Torio

Il metodo dell’Uranio-Torio è utilizzato per stimare l’età dei coralli misurando l’attività dei nuclei radioattivi di differente origine, radiogenica nel caso del C-14 e primordiale nel caso dell’Uranio.
L’abbondanza di Uranio è del tutto indipendente dai fenomeni che influenzano quella del radiocarbonio. Le due misure consentono di estendere la calibrazione oltre i 12.000 anni permesse dalla dendrocronologia.
L’Uranio, disciolto nell’acqua marina, è assimilato dagli organismi marini fino al momento della loro morte. La datazione dei coralli fossili è fatta mediante lo studio delle concentrazioni di elementi della famiglia radioattiva dell’U-238.
Si parla di famiglia radioattiva quando i successivi prodotti di decadimento del nucleo capostipite sono a loro volta radioattivi e si viene a creare una catena di decadimenti fino a giungere ad un discendente stabile.
Con questo metodo si ottengono curve di calibrazione sino a 30.000 anni fa.


Datazione con le varve

L’età delle varve (o stratificazioni geologiche annuali) può essere stabilita in base al loro numero d’ordine partendo dalla superficie ed è possibile confrontarla con la datazione risultante dal radiocarbonio contenuto in reperti organici (foglie, insetti...). Le curve di calibrazione ottenute con le varve sono generalmente in buon accordo con quelle ottenute con altre tecniche e consentono di estendere la calibrazione fino a 45.000 anni fa.
La sovrapposizione di varie curve di calibrazione, risultanti da diversi metodi comparativi, riduce le possibili ambiguità, confermando i dati e minimizzando gli errori.


Età della riserva

La datazione con il C-14 è ulteriormente complicata nel caso che il Carbonio non abbia seguito la via più diretta per arrivare all’organismo e quindi al reperto. Ai campioni che hanno assorbito il loro Carbonio da una sorgente differente dall’atmosfera, può essere attribuita un’età così detta apparente. Il rapporto tra le abbondanze di C-14 e di C-12 nella riserva è diverso da quello atmosferico.
Un mollusco che vive oggi in un lago circondato da un bacino di calcare, se esaminato con la tecnica di datazione al C-14, risulterebbe eccessivamente vecchio. La ragione sta nel fatto che il calcare privo di radiocarbonio è, per effetto dell’erosione, disciolto nel lago diminuendo la concentrazione di C-14.
Il lago, in questo caso, ha una diversa riserva di C-14 e, quindi, eventuali datazioni con il radiocarbonio devono essere opportunamente corrette.
Uno dei più comuni casi di ambienti con differente concentrazione di radiocarbonio è l’oceano. Tra un reperto vissuto sulla superficie terrestre ed uno sotto il livello del mare c’è una differenza di circa 400 anni e sul fondo marino una differenza di circa 1.800 anni nelle loro datazioni. Questa età apparente dell’acqua dell’oceano è dovuta sia al ritardo introdotto dal processo di scambio tra la CO_2 dell’atmosfera e il bicarbonato dell’oceano, sia all’effetto di diluizione tra l’acqua di superficie e quella proveniente dal fondale.

(Continua...)

[ChristinaAemiliana]

Tecniche di misurazione

Attualmente sono possibili due tecniche per determinare il rapporto tra C-14 e C-12 di un reperto:
• Metodo di Libby, che è la datazione con un metodo convenzionale per la misura dell’attività radioattiva β del campione;
• Metodo AMS, basato sulla Spettroscopia di Massa Atomica (AMS) con acceleratori di particelle di tipo Tandem, che permette la misura diretta del rapporto fra atomi di Carbonio e del suo radioisotopo.


Preparazione dei campioni

Per quel che riguarda l’estrazione del Carbonio, si deve distinguere fra:
• reperti organici (di natura biologica) che sono sottoposti a combustione in atmosfera d’ossigeno per produrre ossido di carbonio (CO) e biossido di carbonio (CO_2) che può esser trasformato in altri componenti gassosi, liquidi o in Carbonio solido sotto forma di grafite;
• reperti carbonati che sono trattati con acidi per ottenere carbonato di bario o carburo di litio. Al primo si può aggiungere acido fosforico per ottenere biossido di carbonio, e al secondo acqua per ottenere acetilene.
Un aspetto cruciale della radiodatazione è la contaminazione da parte di Carbonio estraneo. Essa può essere di due tipi: contaminazione “in situ” dipendente dalla storia chimico-fisica e dallo stato di conservazione del campione, oppure contaminazione da parte di Carbonio moderno nel corso dei trattamenti chimici a cui il campione è sottoposto (ad esempio rilascio di CO e CO_2 dalle pareti dei recipienti in cui viene raccolto il materiale da trattare).
La contaminazione da Carbonio fossile, privo di C-14, fa apparire il campione più vecchio, mentre quello da Carbonio moderno, ricco di C-14, lo fa apparire più giovane; quest’ultima possibilità può avere effetti particolarmente rilevanti in reperti antichi.
L’inquinamento, dovuto ai trattamenti chimici, viene valutato misurando il rapporto tra C-14 e C-12 in campioni preparati con gli stessi procedimenti chimici, ottenuti da grafite geologica priva di radiocarbonio a causa della sua età remota. La quantità spuria di C-14 dipende solo dal tipo di trattamento del campione ed è indipendente dalla sua massa. L’errore sarà tanto più rilevante quanto è più piccolo il campione da datare.
Gli effetti della contaminazione da Carbonio antico sono più difficili da stimare. L’inquinamento può essere causato da carbonati provenienti dalle acque freatiche, da funghi e batteri oppure da composti organici del suolo e può essere parzialmente ridotto mediante una pulitura con solventi che assicura la rimozione delle contaminazioni superficiali. L’efficacia di tale trattamento è verificata eseguendo datazioni, oltre che del campione pulito, anche del materiale asportato e di campioni non ripuliti.


Datazione convenzionale

Nel metodo di datazione convenzionale, si utilizza la relazione N = A /λ (ottenuta invertendo l’equazione (1) e definendo l'attività A=dN/dt) che permette di determinare il numero assoluto di nuclei C-14 del reperto (N), conoscendo i valori sperimentali dell’attività e della costante di decadimento λ.
Misurando la massa del Carbonio totale, si trova infine il rapporto tra C-14 e C-12 presente nel reperto in analisi. Per misurare con alta precisione l’attività di un campione è necessario studiare un elevato numero di decadimenti. Infatti se si misurano 100 decadimenti si ha un errore statistico del 10%; per raggiungere un errore statistico del solo 1% bisogna misurare 10.000 eventi! Nel caso di reperti “giovani” (con un’età inferiore ai 2.000 anni) e presenti in grande quantità, la precisione del metodo è molto elevata: ± 40 anni. Per campioni più vecchi l’imprecisione aumenta. Gli svantaggi della datazione convenzionale con il C-14 sono quindi la necessità di lunghe misurazioni (anche a causa del lungo tempo di dimezzamento) e la richiesta di quantità relativamente abbondanti di Carbonio estratto dal reperto, dell’ordine di almeno 10 mgr. Purtroppo, di molti reperti di grande valore archeologico, sono disponibili solo piccoli frammenti, da cui è possibile estrarre una quantità di Carbonio inferiore al milligrammo.
Questa tecnica di misura richiede, inoltre, particolare attenzione alla minimizzazione del rumore di fondo.
Le misure della datazione convenzionale utilizzano contatori proporzionali a gas o contatori a scintillatore liquido, la cui descrizione esula dai nostri scopi.


Datazione con AMS

Uno spettrometro di massa è un apparecchio che permette di determinare la massa di atomi o molecole. L’abbinamento di un acceleratore fornisce una risoluzione di massa (ossia una capacità di discriminare particelle di massa poco diversa le une dalle altre) molto superiore a quella del solo spettrometro.
L’utilizzo combinato di tali dispositivi consente, quindi, di misurare direttamente la quantità di radiocarbonio ed il rapporto isotopico del Carbonio estratto dal materiale da datare.
Condizione necessaria è la trasformazione del campione in un fascio di ioni (atomi elettricamente carichi). Le particelle così ottenute sono accelerate in un campo elettrico e successivamente separate con campi elettrici e magnetici a secondo della loro massa.
La bassissima percentuale di ioni di C-14 rende ovviamente la misura estremamente difficoltosa. L’acceleratore è usato, come si vedrà nel seguito, per rimuovere parte degli ioni (per esempio l'Azoto-14) che potrebbero essere confusi con il radiocarbonio.
Solo una minima quantità di materiale è necessaria per la tecnica di misura con AMS (30µg-3mg di Carbonio) riducendo così al minimo il danno provocato all’oggetto da datare.
Il problema della radiazione di fondo ambientale è irrilevante nel metodo con AMS. Tuttavia anche questo metodo ha dei limiti intrinseci, che dipendono da una contaminazione della sorgente di ioni di Carbonio e del canale di trasporto ed è costituita da un residuo di ioni spuri con carica, massa ed energia tali da simulare ioni di C-14.
Il maggior vantaggio del metodo AMS, rispetto al tradizionale conteggio del decadimento, è la più alta sensibilità della misura. Con l’AMS gli atomi di radiocarbonio sono contati direttamente senza dover attendere che decadano. Questo permette di avere campioni su cui operare tipicamente 1.000 volte più piccoli e tempi di misura ridotti di 100 volte rispetto a quelli richiesti dalla tecnica radiometrica tradizionale.
Con il metodo AMS, per campioni di Carbonio di massa maggiore di 0,5 mg ed età inferiore a 2.000 anni è possibile effettuare, in meno di due ore, misure del rapporto tra C-14 e C-12 con errore statistico inferiore allo 0,3% ed un errore assoluto della datazione di ± 25 anni.

[ChristinaAemiliana]

Ragazzi, per quanto riguarda la Sindone ho degli aggiornamenti molto importanti.

In realtà, mea culpa, queste sono notizie vecchie di 5 anni, ma io non mi sono più documentata sulla questione e sono rimasta ferma alla situazione estremamente possibilista che avevo lasciato un paio d'anni prima della serie di convegni in cui il mio vecchio professore Luigi Gonella e gli altri suoi colleghi hanno annunciato i risultati delle verifiche a cui erano stati sottoposti i dati che mettevano in dubbio la datazione medioevale della Sindone.

Queste verifiche, ahimè, si sono rivelate assai simili a quelle che hanno riguardato gli esperimenti sulla fusione fredda, in quanto nessuno degli esperimenti che avevano messo in discussione i risultati della radiodatazione della Sindone è stato replicato con successo.

Quindi allo stato attuale delle cose la comunità scientifica riconosce che la Sindone è un artefatto di epoca medioevale.

Rimangono aperte le discussioni su come sia stato possibile produrre un tale artefatto. Qui il mistero rimane fitto. Il prof. Gonella, a tale proposito, dice testualmente (e lo ha sempre detto, pronunciò la stessa frase in presenza mia e dei miei colleghi probabilmente più di una volta): "La Sindone è un oggetto che non dovrebbe esistere".

Vi lascio un resoconto del convegno che c'è stato a fine 2000 al Politecnico di Torino. Io ero a Roma e non ne avevo ricevuto notizia. L'articolo che vi linko, e anche quel particolare convegno, erano organizzati dal CICAP a scopo divulgativo, ma ovviamente in contemporanea hanno avuto luogo conferenze specialistiche per addetti ai lavori.

LINK ALL'ARTICOLO DEL CICAP

[Correx]

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana

(...) Quindi allo stato attuale delle cose la comunità scientifica riconosce che la Sindone è un artefatto di epoca medioevale (...)
Rimangono aperte le discussioni su come sia stato possibile produrre un tale artefatto. Qui il mistero rimane fitto....

Grazie per l'utilissimo "collage" di ChristinaAemiliana a proposito del C14

Mi aggrada il termine "artefatto" e non "falso", come riportato nell'altro link del CICAP...

Se non è un <<ritratto>> , chi potrebbe essere veramente allora l'uomo che si cela dietro al negativo e sembra aver patito le medesime sofferenze del Cristo descritte nei Vangeli ?

Avete mai sentito parlare dell'ipotesi "Jacques de Moliere" ? Ho letto tempo fa "La chiave di Hiram" (Mondadori) dove gli autori sostengono apertamente questa tesi... Ma ho letto pure di parecchie incogruenze...

[ChristinaAemiliana]

Originariamente inviato da Correx

Grazie per l'utilissimo "collage" di ChristinaAemiliana a proposito del C14

Non c'è di che!

Mi aggrada il termine "artefatto" e non "falso", come riportato nell'altro link del CICAP...

Se non è un <<ritratto>> , chi potrebbe essere veramente allora l'uomo che si cela dietro al negativo e sembra aver patito le medesime sofferenze del Cristo descritte nei Vangeli ?

Beh, a questo punto, se è un oggetto prodottosi in modo naturale, quell'uomo potrebbe essere chiunque...di sicuro, comunque, è una persona vissuta nel Medioevo.

Avete mai sentito parlare dell'ipotesi "Jacques de Moliere" ? Ho letto tempo fa "La chiave di Hiram" (Mondadori) dove gli autori sostengono apertamente questa tesi... Ma ho letto pure di parecchie incogruenze...

No, ma ho sentito parlare di Jacques De Molay, il Gran Maestro dell'Ordine dei Templari ucciso insieme alla quasi totalità dei suoi confratelli quando, in un momento storico compatibile con quello in cui si ritiene sia stata prodotta la Sindone, i Templari furono sterminati.

Esiste l'ipotesi che la Sindone sia il suo sudario e che il poveretto sia stato torturato a morte facendogli rivivere la Passione di Cristo. Chiaramente in questo modo come periodo storico ci siamo, ma è un'ipotesi che potrà essere smentita completamente solo quando si chiarirà (se sarà possibile) la vera natura dell'immagine sindonica.

[Correx]

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana

(...)


No, ma ho sentito parlare di Jacques De Molay

LOL Andavo a memoria...

Comunque "quell'uomo potrebbe essere chiunque" ...Beh.... "chiunque" non muore o patisce sofferenze di tale genere... Doveva essere per forza una persona <<particolare>>...