Gli strumenti dello storico: la datazione al Carbonio14

Fin dalla terza Primaria gli alunni hanno potuto imparare che lo storico si serve di tanti strumenti per cercare di raccontare in modo preciso cosa è accaduto in passato. L’invenzione della scrittura ci ha premesso di conoscere i fatti attraverso le fonti scritte. Per quando è invece accaduto prima della scrittura lo storico ha dovuto affidarsi all’analisi dei reperti materiali e delle fonti visive, i disegni, lasciatici dai nostri antenati. Nel 1945 un chimico americano Willard Frank Libby, inventò un metodo del tutto nuovo che permetteva di stabilire con una certa precisione “la data di nascita” di un materiale organico: tessuti, resti di ossa, resti di cibo, piante e resti vegetali… Questa scoperta, che ha rivoluzionato la ricerca dello storico, ha permesso al suo autore di ottenere il premio Nobel nel 1960.

Dove si trova e come finisce nella materia organica il Carbonio 14?

Prima di tutto occorre dire che il Carbonio è un elemento chimico presente in tutta la materia organica, per fare un esempio è fatta di carbonio la punta della matita, la grafite, si chiama così il materiale di cui è fatta, ed è di carbonio il diamante: la differenza sta nel modo con cui gli atomi sono disposti. La grafite è morbidissima, si può osservare che il segno che lascia la matita è una sorta di polvere sottilissima, il diamante è invece il materiale più duro che esiste in natura.

Ma torniamo al nostro Carbonio 14, (che d’ora in avanti indicheremo con il simbolo 14C) perché la particolarità sta proprio in quel numeretto che lo rende differente. Intanto occorre dire che in natura non esiste solo il 14C ma anche il 12C e il 13C. Mentre il 12C e il 13C sono stabili, 14C si dice che è radioattivo e quindi nel tempo si trasforma. C’è da dire che finché un organismo è in vita il 14C è continuamente reintegrato, in quanto esso è normalmente presente nell’atmosfera: i vegetali lo incamerano con la fotosintesi, gli animali e l’uomo lo assumono mangiando i vegetali o altri animali che hanno assunto vegetali.

La morte degli organismi

Quando un organismo muore smette di assimilare il 14C e questo comincia a trasformarsi in Azoto, questa trasformazione si chiama decadimento, significa che il 14C diminuisce della metà trasformandosi in un tempo di circa 5730 anni.

Gli archeologi e i paleontologi misurano la quantità di 14C che è rimasta nella materia organica che analizzano e in tal modo possono stabilire in che epoca è vissuto un nostro progenitore, un albero, un fossile o qualsiasi residuo organico.

Come si misura il 14C

Fino agli anni settanta si usava un unico strumento chiamato contatore Geiger che misura gli elettroni prodotti durante il decadimento. In seguito al contatore Geiger si è affiancata una metodologia più moderna chiamata “metodo della spettrometria di massa”. Per comprendere come funziona il metodo della spettrometria di massa segue le frecce dell'immagine. Questo metodo, che è oggi il più usato comporta che venga bruciato un piccolo campione di materiale che viene prelevato dal reperto, in compenso è in grado di fornire un datazione piuttosto precisa.

E per finire una semplice simulazione da fare con gli alunni:

Fate portare in classe dei dadi, tutti quelli che gli alunni possiedono. Decidete quale numero sarà escluso ogni volta che li lanciate. Ad esempio indicate il numero uno, dopo il lancio levate tutti i dadi usciti con il numero uno. Resteranno sempre meno dadi. Fate finta che quei dadi siano gli isotopi di Carbonio14, sarà immediatamente comprensibile come dopo diversi lanci, che rappresentano il passare del tempo, i dadi si saranno ridotti sensibilmente.

(Per questo giochino un grazie a Zar)

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