Sviluppato nel 1948 da Willard Libby, è il primo metodo di datazione RADIOMETRICA applicato all'archeologia.Vi sono tre principali isotopi di carbonio C12 , C13,e C14; C12 e C 13 sono stabili, C 14 è radioattivo e decade a una velocità nota. TEMPO NECESSARIO PER IL DECADIMENTO DI META' DI UN ISOTOPO RADIOATTIVODopo un periodo di dimezzamento resterà la metà dell' isotopo, dopo due periodi un quarto, dopo tre periodi un ottavo, e cosi via. La determinazione più recente di un periodo di dimezzamento di un isotopo C14 è di 5730 anni. Secondo la teoria originaria di Libby, il periodo di dimezzamento era di 5568 anni e ciò ha causato qualche difficoltà. I laboratori si sono quindi accordati (al fine di evitare confusioni) nel continuare ad utilizzare il periodo di riferimento di 5568 anni, sebbene attualmente lo si riconosca errato. Conseguentemente, le date vengono ancora stabilite dai laboratori secondo il vecchio periodo di dimezzamento. Sono state quindi approntate delle tavole di calibrazione che correggono automaticamente l'errore, cosicché l'archeologo non deve preoccuparsene. Nel caso in cui si desiderasse correggere una data calcolata con il periodo di 5568 in base a quella di 5730, è sufficiente aggiungere il 3 per cento alla data calcolata con il periodo di dimezzamento di 5568 anni)Allo stesso tempo, C14 viene prodotto continuamente nell'atmosfera superiore per una reazione dovuta alla radiazione cosmica. Il costante decadimento di C14 è bilanciato da una costante produzione. Così il rapporto di C14 con C12 rimane approssimativamente lo stesso nel tempo. Il carbonio transita nell'atmosfera, negli oceani e negli esseri viventi secondo un processo chiamato ciclo del carbonio. Le piante assorbono biossido di carbonio dall'atmosfera, ne trattengono una parte nei loro tessuti, vengono mangiate da animali erbivori che a loro volta sono mangiati da carnivori, e così via. Il C14 non è molto diverso dal C12 e i due isotopi seguono il ciclo del carbonio a un ritmo simile. In tal modo l'equilibrio che interviene tra la produzione di C14 e il suo decadimento nell'atmosfera si attua attraverso il ciclo.Il rapporto tra C14 e C12 rimane lo stesso in tutti gli esseri viventi. Il ciclo si arresta con la morte. Quando una pianta o un animale muore e viene conservato, il suo scambio di carbonio cessa. Il C14 che decade non è più bilanciato da nuovo C14 La proporzione di C14 con C12 diminuisce costantemente. Poiché la velocità del periodo di dimezzamento è nota, è possibile calcolare quanto tempo fa una pianta o un animale morì, in base alla quantità di C14 che vi è rimasta.La sua estensione è variabile a seconda dei laboratori, che in prevalenza forniscono date che vanno da 0 anni fa a 49.000 anni fa circa. Gròningen usa uno speciale sistema di arricchimento che allarga il periodo a 70.000 anni fa circa.Le date al radiocarbonio sono incomplete se non accompagnate da "più o meno", o errore probabile. Ciò esprime solo le incertezze relative alla determinazione del C14. La data ha un 68 per cento di probabilità di rientrare in un probabile errore da una parte o dall'altra della età citata, un 95 per cento di probabilità di rientrare fra due probabili errori, o un 99 per cento di probabilità di rientrare fra tre probabili errori DEVIAZIONE STANDARDE' la misura dello sparpagliamento attorno alla Media in una distribuzione, I valori per il 68 per cento dei casi rientrano in una deviazione standard, di qua e di là dalla media, per il 95 per cento tra due, e per il 99 per cento tra tre deviazioni standard, Il più e il meno di una data al Radiocarbonio funziona in maniera simile a una deviazione standard, ma non è propriamente la stessa cosa e dovrebbe forse essere chiamato "errore probabile".Tipicamente una data di 10.000 anni fa potrebbe avere un errore probabile tra ± 50 e ± 250. L'errore aumenta con l'aumentare dell'età.Qualsiasi cosa che sia stata viva: il legno, seguito dal carbone di legna, è il migliore; frammenti di pianta identificabili; pelle, cuoio, tessuto muscolare eccetera; osso (collagene o minerale); conchiglie.Varie difficoltà con i campioni:Contaminazione ed errore per acqua dura-Tocca al laboratorio trattare questi problemi. Le datazioni di conchiglie sono le più colpite dall'errore per l'acqua dura e anche da sostituzione isotopica ( Fonte di inaccuratezza quando si determinano le date con il radiocarbonio dalle conchiglie fossili. Se il materiale antico è sepolto in sedimenti soggetti alla filtrazione di pioggia moderna, può aver luogo un interscambio di carbonio fra il carbonato di calcio della conchiglia e l'anidride carbonica disciolta nell'acqua piovana. Questa introduce una quantità di carbonio "giovane" ricco dell'isotopo C14, e può far apparire la data più recente di quanto non sia). Comunque la gran parte delle date di età archeologica non dovrebbe essere molto sbagliata. Altri problemi sorgono da varie manchevolezze nelle supposizioni prodotte dal metodo del radiocarbonio FRAZIONAMENTO ISOTOPICOUno dei presupposti fondamentali del metodo di datazione radiocarbonica è che il C12, C13 e C14 passino intorno al ciclo del carbonio a ritmi simili. I tre isotopi sono veramente molto simili dal punto di vista chimico, ma leggere differenze fra di essi possono far sì che siano assunti a diversi ritmi da alcuni animali e piante. Questo viene chiamato frazionamento isotopico e può causare delle inaccuratezze nelle datazione. L'effetto può essere sperimentato in laboratorio misurando il rapporto fra C12 e C13, così come C14. Sia il C12 che il C13 sono isotopi stabili e il loro rapporto dovrebbe quindi rimanere costante per tutta la vita e dopo la morte. Se è variato rispetto al valore atteso, allora si è verificato il frazionamento. Una volta conosciuto il grado di frazionamento si possono apportare le correzioni matematicamente in laboratorio).Il frazionamento isotopico è esaminato ed eliminato dal laboratorio. Gli archeologi usano una tabella di calibrazione per la variazione nella velocità di produzione del C14. Un'ultima difficoltà può incontrarsi in relazione al periodo di dimezzamento del C14. I laboratori citano dati in anni fa non rettificati. CALIBRAZIONE DELLE DATE RADIOCARBONICHE. Correzione di date al radiocarbonio per compensare l'effetto della variazione nella velocità di produzione del C14. Una delle premesse del metodo del radiocarbonio è che la velocità di produzione del C14 nell'atmosfera superiore sia rimasta costante nel tempo. Questa premessa, come oggi si sa, è inesatta. Il raffronto di date al radiocarbonio con quelle fornite dalla DENDROCRONOLOGIA del PINO DELLA CALIFORNIA ha evidenziato che alcune date sono errate di ben 800 anni. Ben lungi dall'invalidare il metodo del radiocarbonio, la dendrocronologia rende possibile migliorarlo. Le tabelle di calibrazione sono state concepite per correggere l'errore per il periodo che va dall'oggi al 5250 a.C. ca. (6050 a.C.); è auspicabile che il lavoro futuro ci permetterà di estendere la tabella di altre migliaia di anni.