La tecnica del carbonio 14 (C14)

Come funziona

La datazione al radiocarbonio è il metodo più usato in archeologia per la sua precisione. Ruguarda tutti i materiali organici, cioè composti del carbonio, e quindi ossi, fibre tessili, carbone di legno, colori vegetali, semi e alimenti. Fu sviluppato da Willard Frank Libby, un chimico degli Stati Uniti, nel periodo fra il 1947 e il 1949. Per questa sua scoperta ricevette il Premio Nobel nel 1960.
Famosa è l'analisi fatta sulla sacra Sindone di Torino per cui ci sono state anche numerose polemiche dopo che il responso ha fatto risalire al medioevo la produzione di quella stoffa.
Il carbonio è presente in tutti gli organismi viventi, elemento chimico che ha una particolarità fondamentale per l'uso di questa metodica di datazione. Difatti esso è presente sulla terra in tre differenti isotopi (ossia atomi con diverso numero si neutroni nel proprio nucleo): due di essi sono stabili  e sono il ¹²C e il ¹³C, mentre il terzo è radioattivo, il ¹⁴C. Quest'ultimo, difatti, si trasforma per decadimento in azoto con lo stesso numero di neutroni, ¹⁴N. Il tempo di dimezzamento medio (chiamato anche emivita) è noto: 5730 anni. Libby lo aveva calcolato in 5568 anni, le attuali misurazioni hanno corretto questo errore iniziale. 
Tuttavia l'isotopo ¹⁴C viene reintegrato naturalmente nell'atmosefra dove l'equilibrio si mantiene inalterato nel tempo. E poiché gli esseri viventi scambiano continuamente carbonio con l'atmosfera, mangiando altri esseri, o mediante la respirazione o la fotosintesi, la concentrazione di ¹⁴C si mantiene costante dovunque.
Quando un organismo perisce, sia esso animale o vegetale, non esiste più scambio di carbonio con l'atmosfera. Quindi sarà possibile misurare la concentrazione dell'isotopo del Carbonio 14 nei resti dell'organismo da analizzare per stabilire quando è cessato lo scambio dello stesso elemento, il carbonio, con l'atmosfera. E da ciò si ricava l'età del campione esaminato.

La concentrazione dil ¹⁴C può essere misurata secondo due diversi sistemi:

1. con il metodo del contatore proporzionale che non è altro che un contatore Geiger con il quale si misurano gli elettroni del ¹⁴C nel reperto;
2. con il metodo della spettrometria di massa (in inglese AMS, acronimo di Accelerator Mass Spectrometry), ossia mediante l'uso di uno spettrometro il quale misura la concentrazione di ¹⁴C presente nel reperto dopo averlo bruciato e ridotto in gas.

I due metodi si differenziano per le seguenti diverse caratteristiche:

• il primo metodo è più lento, richiede più giorni di analisi, tuttavia non distrugge il campione analizzato, anche se si richiede più materiale rispetto al secondo metodo;
• il secondo metodo opera su campioni anche di pochi milligrammi, ossia della millesima parte del grammo, dunque su materiali asportabili anche da un reperto che abbia valore storico e culturale (per esempio pezzi di carbone da un vaso di terracotta), e fornisce risultati in giornata. Tuttavia prevede la distruzione di ciò che si esamina.

Vi è da aggiungere che non sono attendibili le analisi di datazione su reperti che vanno oltre 50'000 anni addietro per la minima presenza di carbonio. La datazione, la data reale di calendario, viene fornita con le due indicazioni BC oppure AD che corrispondono a Before Crist (prima di Cristo) e Anno Domini (nell'anno del Signore), in un ambito di probabilità del 95% che sia vera.

I laboratori in Italia e i costi

I laboratori che utiulizzano il sistema del radiocarbonio per analizzare e datare i reperti archeologici in Italia sono pochi. In rete se ne trovano soltanto alcuni che fanno parte delle università di Stato. A Roma , per esempio nella facoltà di Ingegneria, e presso l'università del Salento. In questi casi non ci è stato possibile sapere quanto costerebbe un esame al radiocarbonio. Mentre, invece, esiste un laboratorio privato che ha sede negli USA e che lavora per tutto il mondo, così dicono nel loro sito.
I costi, in questo caso, sono dell'ordine dei cinquecento euro per reperto.