Il Carbonio 14 fu scoperto il 27 febbraio 1940 da Martin Kamen, biochimico di origini canadesi, e Sam Ruben, biochimico statunitense; entrambi avevano partecipato al Progetto Manhattan. La scoperta avvenne nel laboratorio radiologico dell’Università della California situata a Berkeley. Il carbonio 14 o radiocarbonio è composto da 6 protoni e 8 neutroni ed è un isotopo radioattivo del carbonio che attraverso il decadimento β si trasforma in azoto, processo che avviene con un tempo di dimezzamento medio di 5.730 anni. Tale scoperta ha permesso la realizzazione del metodo 14C, Carbonio 14, attraverso il quale è possibile datare tracce e resti umani, animali, fibre vegetali, strutture in legno e tutti quei reperti fossili e archeologici che conservano una traccia di carbonio.
Tutti gli organismi viventi conservano, nell’arco della loro vita, una certa quantità di carbonio. Tale quantità non subisce rilevanti cambiamenti quando un organismo cessa di vivere. Conoscendo la quantità di carbonio 14 presente nell’organismo fino ad un istante prima che sopraggiunga la sua morte e potendo calcolare il periodo di decadimento di tale quantità, si può formulare un’ipotesi abbastanza precisa del tempo passato dalla morte di tale organismo. Tale metodo permette di datare reperti vecchi di 60.000 anni. Questo metodo, utilizzato soprattutto in archeologia, paleontologia, geologia e geofisica, fu ideato dal chimico statunitense Willard Frank Libby nel 1947.
I tre isotopi del carbonio naturalmente presenti sulla Terra sono: 12C (99%), 13C (<1%) e in tracce il 14C. Il carbonio-14 è presente in natura con un’abbondanza relativa di 1 parte su mille miliardi di tutto il carbonio presente sulla Terra, a causa di un tempo di dimezzamento di soli 5 700 anni. La principale fonte di carbonio-14 sulla Terra è la reazione tra i raggi cosmici e l’azoto gassoso presente nell’atmosfera (nella troposfera e nella stratosfera): l’inglobamento di neutroni termici da parte dell’azoto forma un atomo di carbonio-14:
14C atmosferico in Nuova Zelanda e Austria. La curva della nuova Zelanda è rappresentativa per l’emisfero sud, la curva austriaca è rappresentativa per l’emisfero nord. Gli esperimenti atmosferici di armi nucleari hanno raddoppiato la concentrazione di 14C nell’emisfero nord.
La produzione maggiore di carbonio-14 avviene ad una quota tra i 9 e i 15 km e ad alte latitudini geomagnetiche. Il carbonio-14 così prodotto reagisce con l’ossigeno per dare anidride carbonica 14CO2, che viene riutilizzata dalle piante durante la fotosintesi clorofilliana. In questo modo il carbonio-14 si trasferisce nei composti organici e, attraverso la rete alimentare, è presente ovunque secondo un preciso rapporto (abbondanza isotopica). Essa penetra anche negli oceani, sciogliendosi nell’acqua.
Il carbonio-14 è anche prodotto nel ghiaccio da neutroni che causano reazioni di spallazione nucleare nell’ossigeno.
Fonte: Biografieonline-Wikipedia