Sono interessata ai metodi di datazione degli oggetti archeologici. Mi interesserebbe anche qualche sito internet che tratti questo argomento. Alessandra.

Ci sono diversi metodi per la datazione assoluta dei reperti, geologici o archeologici. Molti di essi si avvalgono di tecniche basate sul decadimento degli isotopi radioattivi di alcune sostanze.

Metodo T0.5 in anni Minerali o rocce utilizzati
Metodo del Rubidio/Stronzio
87Rb / 87Sr 47 miliardi Feldspati potassici, Miche, Rocce metamorfiche
Metodo del Torio/Piombo
232Th / 208Pb 13.9 miliardi Zircone, Pechblenda
Metodo dell’Uranio 238/Piombo
238U / 208Pb 4.51 miliardi Zircone, Pechblenda
Metodo del Potassio/Argon
40K / 40Ar 1.3 miliardi Muscovite, Orneblenda, Feldspati, Rocce vulcaniche
Metodo dell’Uranio 235/Piombo
235U / 207Pb 723 milioni Zircone, Pechblenda
Metodo del Carbonio 14 (in Azoto 14)
14C / 14N 5700 Rocce sedimentarie, materiale organico
87Rb / 87Sr 47.000 milioni Feldspati potassici, Miche, Rocce metamorfiche

Tabella 1. I vari metodi di datazione e i relativi periodi di dimezzamento o semiperiodi.

L’età dei reperti archeologici è solitamente giovane (qualche migliaio di anni) se confrontata con quella delle rocce e dei fossili (nell’ordine dei milioni o delle centinaia di milioni di anni), ed i sistemi a disposizione degli archeologi si basano sullo studio della stratificazione (si osserva come gli oggetti sono stati interrati nei sedimenti e l’ordine sequenziale in cui ciò è avvenuto), oppure metodi radiometrici come quello del carbonio 14 (radiocarbonio), proposto per la prima volta nel 1946 dal chimico William F. Libby (1908-1980), uno dei collaboratori alla realizzazione della prima bomba atomica.

Tutti i metodi di datazione radiometrica si basano sul fatto che una sostanza radioattiva impiega un esatto numero di anni a trasformarsi in un’altra sostanza (per esempio, l’uranio si trasforma in piombo, il carbonio 14 in azoto). Il periodo che deve trascorrere affinchè una sostanza radioattiva si trasformi per metà in un’altra sostanza è detto “tempo di dimezzamento” o “semiperiodo”. I semiperiodi sono piuttosto variabili, e variano dai 4 miliardi e mezzo dell’isotopo 238 dell’uranio, ai 166 anni di un isotopo del radio, sino ai 26,8 minuti di uno degli isotopi radioattivi del piombo. La datazione è sufficientemente attendibile, poichè il tasso di decadimento radioattivo è caratteristico di ogni isotopo e non esiste alcuna forza nota in grado di modificarlo.
Il C 14 ha un semiperiodo di 5567 con un errore ( in più o in meno) di 30 anni. Il metodo del radiocarbonio si può utilizzare quindi per rocce, terreni ed oggetti di età da 500 fino a 30.000-40.000 anni.
Com’è possibile che il decadimento radioattivo possa fornire indicazioni sull’età di un reperto?

Il C 14 è un isotopo radioattivo del carbonio e si forma negli alti strati atmosferici (sino a 15-20 mila metri di quota) a causa delle collisioni della radiazione cosmica (contenente neutroni) coi gas della stratosfera (l’aria è composta dal 21 % di ossigeno e dal 79% di azoto).
Quando un atomo di azoto (numero atomico 7) cattura un neutrone, diventa instabile e perde un protone, trasformandosi in un atomo con 6 protoni, cioè il carbonio 14, instabile (poichè possiede 8 neutroni anzichè 6 come nel carbonio 12, stabile). Il carbonio 14 si ossida formando biossido di carbonio (CO2), che insieme a quello formato dal C 12 viene fissato nella materia organica degli esseri viventi. Nei tessuti degli organismi i due isotopi C12 e C14 si trovano nella medesima proporzione dell’atmosfera, ma quando l’organismo (per
esempio, un albero) muore, il carbonio 14 comincia a diminuire per via della disintegrazione radioattiva, perdendo la metà della sua massa in circa 5567 anni. La radiodatazione con il C 14 permette quindi la stima della data di morte dell’organismo, e può essere applicata a reperti contenenti carbonio come frammenti di legno, tessuti, ecc.


Laboratorio per la datazione con il metodo C14.