Carbono-14 (C-14) é um isótopo radioativo de carbono comumente usado na datação por radiocarbono para determinar a idade de materiais orgânicos. No entanto, o C-14 normalmente não é previsível estar presente nos diamantes, mas surpreendentemente está.
A transformação de nitrogênio-14 (N-14) em carbono-14 (C-14) ocorre através de um processo chamado captura de nêutrons. Esse processo ocorre em reatores nucleares ou em interações com partículas subatômicas de alta energia, como raios cósmicos.
Em reatores nucleares, o N-14 pode ser bombardeado com nêutrons, resultando na absorção de um nêutron pelo núcleo do nitrogênio, que passa a ter 15 nêutrons. Esse novo isótopo resultante é instável e decai radioativamente, transformando-se em C-14 por meio da emissão de um elétron e um antineutrino. Esse processo é usado para produzir carbono-14 artificialmente para aplicações em datação por radiocarbono e em pesquisas científicas.
Além disso, a interação de partículas subatômicas de alta energia, como raios cósmicos, com a atmosfera também pode levar à produção de C-14. Os núcleos de nitrogênio-14 na atmosfera podem ser bombardeados por partículas carregadas de alta energia, resultando na transformação de alguns núcleos em C-14.
É importante destacar que a produção natural de C-14 pela interação de raios cósmicos com a atmosfera é um processo relativamente lento e resulta em concentrações muito baixas de C-14 em comparação com o nitrogênio-14 presente na atmosfera. No entanto, mesmo essas baixas concentrações de C-14 são utilizadas em datação por radiocarbono, que é uma técnica amplamente aplicada para determinar a idade de materiais orgânicos.
A maioria dos diamantes são formados nas profundezas do manto terrestre sob condições de alta pressão e temperatura. Os átomos de carbono nos diamantes foram submetidos a estas condições extremas durante milhares de milhões de anos, o que eliminaria caso houvesse tanto tempo, efectivamente, qualquer vestígio de C-14 que possa ter estado presente inicialmente.
O C-14 é produzido principalmente na alta atmosfera da Terra através da interação dos raios cósmicos com os átomos de nitrogênio pela captura de neutrons bombardeados por raios cosmicos, o N14 se transforma em N15 que quando decai forma o C14. Este C-14 recém-produzido mistura-se com o dióxido de carbono atmosférico e entra no ciclo do carbono, sendo eventualmente incorporado aos organismos vivos através da fotossíntese. Quando esses organismos morrem, o C-14 em seus restos sofre decaimento radioativo permitindo datação pela sua meia vida hoje estimada em 5735 anos.
Como os diamantes foram formados nas profundezas da Terra pela queda de grandes asteroides a pouco tempo , eles contêm C-14. Portanto, a datação por radiocarbono pode ser usada para determinar a idade dos diamantes e do evento catastrófico que afundou para o manto restos orgânicos contendo c14.
Conclusão
Pra produzir c14 dentro do diamante impuro contendo nitrogênio , precisa de bombardeamento de neutrons pra tentar conseguir a façanha de alguns dos poucos n14 dentro do diamante, dentro de quimberlito, dentro de rochas, capturar um neutron , virar n15 e depois quando decair virar c14
Referências
- Libby, W. F. (1955). Radiocarbon Dating. Science, 121(3144), 639-647. doi: 10.1126/science.121.3144.639
Este artigo clássico de 1955, escrito por Willard F. Libby, o cientista que desenvolveu a técnica de datação por radiocarbono, discute os princípios básicos da datação por radiocarbono e a produção de carbono-14 através do bombardeamento de nêutrons.
- Suess, H. E. (1955). Radiocarbon Concentration in Modern Wood. Science, 122(3166), 415-417. doi: 10.1126/science.122.3166.415
Neste artigo de 1955, Hans E. Suess investiga a concentração de carbono-14 em amostras de madeira moderna e discute a produção de carbono-14 por meio do bombardeamento de nêutrons em nitrogênio-14.
- Arnold, J. R., & Libby, W. F. (1949). Age Determinations by Radiocarbon Content: Checks with Samples of Known Age. Science, 110(2869), 678-680. doi: 10.1126/science.110.2869.678
Este artigo de 1949, escrito por James R. Arnold e Willard F. Libby, descreve a aplicação da datação por radiocarbono em amostras de conhecida idade para verificar a precisão e a validade do método. Discute também a produção de carbono-14 através da captura de nêutrons em nitrogênio-14.
- Libby, W. F. (1952). Radiocarbon Dating. University of Chicago Press.
Embora não seja um artigo científico específico, este livro escrito por Willard F. Libby, ganhador do Prêmio Nobel, é uma referência importante sobre a datação por radiocarbono. Ele aborda os fundamentos científicos e técnicos da técnica, incluindo a produção de carbono-14 através do bombardeamento de nêutrons.
Esses são apenas alguns exemplos de referências que podem fornecer informações sobre a produção de carbono-14 através do bombardeamento de nêutrons em nitrogênio-14. Existem muitos outros estudos científicos e artigos relacionados disponíveis na literatura acadêmica.
Jornal da Ciência 