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Em 1998, o chamado “Sudário deTurim”, supostamente o santosudário (ver figuras), o manto que

teria sido utilizado para cobrir o corpode Cristo após a crucificação, foianalisado através da técnica do isóto-po com número de massa 14 docarbono (carbono-14, radioativo). Osresultados mostraram que o linhoutilizado na confecção do sudáriocresceu entre os anos 1260 e 1390.Assim, ficou demonstrado que o Su-dário de Turim não podia ser o santosudário, tratando-se portanto de umafraude.

A técnica de datação através docarbono-14

Em certos casos, a idade de umdado material pode ser determinadacom base na taxa de decaimento deum isótopo radioativo. O melhorexemplo da aplicação desse tipo defenômeno é a datação de materiaisatravés da medida do decaimento docarbono-14. A técnica do radio-carbono é hoje largamente utilizadaem arqueologia e antropologia, paraa determinação da idade aproximadados mais diversos artefatos.

A técnica de datação através damedida do decaimento radioativo do

Robson Fernandes de Farias

Uma visão geral sobre a técnica de datação de objetos através de medidas do decaimento radioativo doisótopo com número de massa 14 do carbono é apresentada, resumindo-se os princípios e fundamentos datécnica, bem como sua importância para a sociedade, como técnica de grande utilidade na pesquisa histórica.

carbono-14, isótopos, arqueologia

Submetido em 17/05/01; aceito em 19/02/02

carbono-14 foi desenvolvida porWillard Frank Libby (1908-1980), em1946, o que lhe valeu o Prêmio Nobelde Química de 1960.

A maior parte do carbono presentena Terra é composta de uma misturade dois isótopos estáveis: 98,9% decarbono-12 e 1,1% de carbono-13.Contudo, amostras naturais de carbo-no sempre contêm traços de umterceiro isótopo, o carbono-14, radioa-tivo, o qual emite radiação β– e possuium tempo de meiavida de 5.730 anos. Ocarbono-14 está pre-sente na Terra numaproporção de um pa-ra cada 1012 átomos,sendo que 1 g de car-bono apresenta apro-ximadamente 14 dpm(desintegrações porminuto), uma quanti-dade ínfima de radia-ção, que, contudo,pode ser facilmentedetectada utilizando-se técnicas mo-dernas.

Libby desenvolveu a técnica dedatação através do carbono-14 utili-zando contadores Geiger muito sensí-veis, que ele mesmo desenvolveu, nos

quais media-se a radiação β– emitidapela amostra, requerendo-se quanti-dades relativamente grandes da mes-ma. Contudo, na versão moderna datécnica, utiliza-se um espectrômetrode massas como equipamento, noqual os átomos de carbono são con-vertidos em íons C–, mediante bom-bardeio da amostra com átomos decésio. Os números de átomos decarbono com as diversas massas sãoassim determinados, obtendo-se a re-

lação 14C/12C, que di-minui com o tempo.Utilizando-se o espec-trômetro de massas,necessita-se de pou-cos miligramas deamostra para efetuar-se uma análise.

O ciclo do carbono-14Uma vez que o

tempo de meia vidado carbono-14 é de“apenas” 5.730 anos,

seria válido perguntarmos como aindaexiste algum carbono-14 presente naTerra, tendo-se em vista os bilhões deanos de idade do planeta. A respostaé que há uma renovação constante daquantidade de carbono-14 em nosso

A técnica do carbono-14 élargamente utilizada em

arqueologia eantropologia, para a

determinação da idadeaproximada dos mais

diversos artefatos. Ela foidesenvolvida por WillardFrank Libby (1908-1980),

em 1946, o que lhe valeu oprêmio Nobel de Química

de 1960

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planeta, de acordo com a reação:14N + 1n → 14C + 1H

a qual ocorre nas camadas mais altasda atmosfera, com a participação doschamados raios cósmicos que, apóscolidirem com núcleos presentes noar, geram nêutrons, que então colidemcom o isótopo com número de massa14 do nitrogênio, formando o carbono-14. Estima-se que 7,5 kg de carbono-14 são produzidos a cada ano a partirda radiação cósmica.

Uma vez formado, o carbono-14 éoxidado a 14CO2, tornando-se parte dochamado ciclo do carbono, o que fazque circule pelo mundo todo, atravésda atmosfera, oceanos e biosfera.Assim, a quantidade de carbono-14 noplaneta é aproximadamente constan-te, estando relacionada ao seu tempode formação e decaimento.

O carbono-14 na biosferaAtravés da fotossíntese, as plantas

absorvem o carbono-14 presente naatmosfera (CO2), convertendo-o emcompostos orgânicos, incorporando-o assim a tecidos vivos (ciclo de Calvine ciclo de Calvin-Benson). À medidaque a planta cresce, mais aumenta aquantidade de carbono-14 por ela in-corporada, até que se estabeleça umequilíbrio, com a quantidade de C-14na planta tornando-se igual à presentena atmosfera, cerca de 14 dpm g-1.Contudo, uma vez que a planta tenhamorrido, não ocorrerá mais a incorpo-ração de carbono-14 aos seus tecidose, assim, tendo-se em vista o decai-

mento radioativodo isótopo, suaquantidade dimi-nuirá progressiva-mente, até tornar-se praticamentenula. Ou seja, écomo se, uma vezmorto o organismovivo, um cronôme-tro fosse dispara-do. Tendo-se emvista o tempo demeia vida do isóto-po, após 5.730anos sua atividade

cairá de 14 dpm g-1 para 7 dpm g-1 e,após 11.460 anos, cairá para apenas3,5 dpm g-1, e assim por diante. Umavez que se conhece o tempo de meiavida do carbono-14, basta medir suaatividade para saber quando a plantamorreu.

Através das plantas, o carbono-14termina sendo incorporado pelos ani-mais vegetarianos e, através destes,pelos carnívoros, terminando assimpor ser assimiladopor seres vivos detodos os níveis tró-ficos.

Limitações datécnica

A técnica dedatação através docarbono-14 do car-bono tem, contu-do, suas limita-ções. Uma delas éa consideração deque a quantidadetotal de carbono-14 na atmosferapermaneceu cons-tante ao longo dotempo (milharesde anos), o quepode não ser total-mente verdadeiro.Além disso, umobjeto com “ape-nas” cem anos deidade não poderiaser conveniente-mente datado,

uma vez que, nesse período de tem-po, a quantidade de radiação emitidaterá diminuído muito pouco para serdetectada alguma diferença. Assim, aincerteza na medida efetuada será de±100 anos. Além disso, objetos commais de 40.000 anos (ou, seja, aproxi-madamente, sete “meias-vidas”), tam-bém não podem ser datados comgrande segurança, uma vez que, apósesse lapso de tempo, a radiaçãoemitida terá sido reduzida a pratica-mente zero. Logo, a técnica aplica-secom boa margem de segurança paraobjetos que tenham entre 100 e 40.000anos de idade.

Um exemplo: os manuscritosdo Mar Morto

Em 1947, um pastor chamadoMohamed Adh-Dhib perdeu uma ca-bra, que fugiu, subindo um conjuntode rochas escarpadas. Após procurá-la sem êxito, Adh-Dhib sentou-se paradescansar e acabou descobrindo umacaverna estreita de onde, no dia se-guinte, com a ajuda de um amigo,

Figura 2: Sudário de Turim - detalhe.

Figura 1: O sepultamento de Cristo, Guercino (Giovanni FrancescoBarbieri), óleo sobre tela, 1656. Instituto de Arte de Chicago, EUA.

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Para saber maisATKINS, P.W. O reino periódico. Trad.

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retirou um conjunto de pergaminhosde viriam a ser conhecidos como os“Manuscritos do Mar Morto”. O localdo achado dista uma milha de KhlrbertQumram (ruínas de Qumram).

A coleção de manuscritos é real-mente grande, tendo sido encontradosfragmentos de todos os livros da BíbliaHebraica (Velho Testamento), comexceção única do livro de Ester.

Uma vez provada a autenticidadedos pergaminhos, a questão de suadatação tornou-se fundamental, ten-do-se utilizado o método do carbono-14 (o próprio Libby ficou encarregadodas análises). A atividade do carbono-14 nos manuscritos era de aproxima-damente 11 dpm g-1. Assim, a idadedos mesmos pôde ser calculadaatravés da equação:

ln (N/N0)= -kt

onde N é a atividade radioativa do car-

bono-14 na amostra quando da reali-zação da análise, N0 é a atividaderadioativa do carbomo-14 no tecido vi-vo (que é a mesma da atmosfera, ouseja, 14 dpm g-1) e k é a constante develocidade do decaimento radioativo.Como o decaimento radioativo é umareação de primeira ordem, k = 0,693/t1/2. Neste caso,

k = 0,693/5,73 x 103 = 1,21 x 10-4

ano-1

Logo, ln (11/14) = -(1,21 x 10-4)t e,assim, t = 2,0 x 103 anos, ou seja, doismil anos, comprovando-se que osmanuscritos do Mar Morto remontamao tempo da vida e pregação deCristo.

Robson Fernandes de Farias (robdefarias@bol.com.br),licenciado e mestre em Físico-Química pela UFRN,doutor em Química Inorgânica pela Unicamp, é do-cente do Departamento de Química da UFRR e Secre-tário Regional da SBQ.

Abstract: The Chemistry of Time: Carbon-14 - A general overview of the dating of objects through measurements of the radioactive decay of the carbon isotope of mass number 14 is presented,summarizing the principles and fundamentals of the technique, as well as its importance for society, as a very useful technique in historical research.Keywords: carbon-14, isotopes, archeology

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