Determinación analítica del carbono 14.

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ESPECTROMETRÍA DE CENTELLEO LÍQUIDO (LSC)

Este método se basa en que ciertos materiales emiten luz después de que sus moléculas queden excitadas tras la colisión con partículas de alta energía.

Este proceso, conocido como luminiscencia, tiene lugar en ciertos sólidos y líquidos.

Hemos visto que el 14C emite radiación β, por lo que la energía de dichas partículas β emitidas por los átomos de 14C que decaen es transformada en fotones por el centellador.

Estos fotones se detectan y miden en el espectrómetro, mediante un detector fotosensible, el fotocátodo, dando una señal proporcional al número de átomos de 14C que hay en la muestra.

Para esta determinación el carbono de la muestra se transforma en benceno y se mezcla con el centellador, que es un compuesto orgánico que al absorber radiación emite fotones.

Algunas características de la técnica:

- lo que se determina es la radiación emitida por el 14C.
- se necesita una muestra grande (1 a 10 g de carbono)
- el carbono de la muestra debe de transformase en benceno
- el análisis tiene una duración larga (semanas)
- la máxima edad que puede determinarse es de unos 30 000 años
- la precisión obtenida es de unos ± 20 años 
- tecnología muy desarrollada

 

 

 


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ESPECTROMETRÍA DE MASAS CON ACELERADOR, EMA (ACCELERATOR MASS SPECTROMETRY, AMS)

Mientras que en espectrometría de centelleo líquido se determinan los decaimientos radioactivos, un método más eficiente para la detección del 14C es medir la cantidad real del mismo. La espectrometría de masas permite la detección de isótopos de una determinada masa, pero cuando la proporción es tan pequeña como la del 14C sobre el carbono total, se necesitan variantes especiales de la técnica (utilizar potenciales de MV en lugar de los kV habituales). Con ello se consigue un incremento en la sensibilidad del orden de 1000-10000 veces.

 

Algunas características de EMA para la determinación de 14C son:

La muestra se transforma en grafito para ser analizada.

- En la fuente de iones se generan aniones. Un haz de iones N+ podría hacer imposible la detección del 14C - ambos poseen la misma posición en el espectro de masas resultante- , pero como los iones N- son extremadamente inestables, pierden su carga antes de entrar al acelerador.

- Los aniones se generan bombardeando el grafito -la muestra- con átomos de Cs.

- Como los iones positivos son más fáciles de detectar, se cambia la carga eléctrica negativa de los iones de carbono dentro del acelerador por una carga positiva al pasar por el gas de limpieza (Ar).

Algunas ventajas e inconvenientes son:

- se determina el número de átomos de 14C
- se necesita una muestra muy pequeña (30 microg a 3 mg)
- elevada probabilidad de contaminación
- se tiene que transformar el carbono de la muestra a grafito
- tiene un tiempo de análisis corto
- la máxima edad que se puede llegar es de 60 000 años
- tecnología nueva, y muy costosa


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La espectroscopía de centelleo líquido requiere de mayor cantidad de muestra que la espectroscopía de masas con acelerador.
Verdadero Falso
La espectroscopía de masas con acelerador mide la radiación emitida en la descomposición del 14C.
Verdadero Falso
Una muestra de 45 000 años de antigüedad se determina mejor con espectroscopía de masas con acelerador .
Verdadero Falso
Las determinaciones por espectroscopía de centelleo líquido son más rápidas que las realizadas por espectroscopía de masas con acelerador.
Verdadero Falso