Capacidade e limites de detecção do Beta Analytic

O laboratório de datação por radiocarbono Beta Analytic tem a certificação ISO/IEC 17025:2017 para realizar análises químicas nos seguintes:

Materiais arqueológicos, geológicos e água

  • Análises específicas ou propriedades medidas:
    Determinação da idade/ atividade de radiocarbono: medições de 14/13C, 14/12C, 13/12C
  • Técnica utilizada: espectrometria de massa com aceleradores (AMS)
  • Alcance: da atualidade até 47.000 anos AP
  • Limites de detecção: 47.000 AP

Materiais orgânicos, carbonáticos e água

  • Análises específicas ou propriedades medidas:
    Determinação dos índices de isótopos estáveis: medições de δ13C, δ15N, δD e δ18O
  • Técnica utilizada: espectrometria de massa de razões isotópicas (IRMS) e espectroscopia por cavidade ressonante tipo ring-down (CRDS)
  • Alcance: de -200 por mil a 100 por mil
  • Limites de detecção:
    Isótopos estáveis IRMS CRDS
    δ13C 250 – 10,000 mV
    δ15N 1,000 – 10,000 mV
    δ18O 1,000 – 35,000 mV 17,000 – 23,000 mV
    δD 1,000 – 35,000 mV 17,000 – 23,000 mV

Limite de detecção de antecedentes

AMS Dating Detection LimitsO limite prático de detecção de antecedentes para a datação por radiocarbono com a contagem de cintilação líquida (LSC) ou AMS tem sido debatido e pesquisado há muito tempo.

Alguns laboratórios analisam a amostra uma vez e divulgam um resultado finito – ex. 48000 +/- 500 ou 53000 +/- 2500. As pesquisas internas do Beta Analytic demonstraram que relatórios baseados em uma única análise podem induzir a erros. O Beta Analytic já enviou frações de uma mesma amostra grafitada de carvão do Mioceno a sete laboratórios de AMS, e recebeu resultados finitos de idades de 42.000 a 53.000.

Essas variações nos limites de detecção também foram observadas nos diversos Estudos Internacionais de Intercalibração por Radiocarbono (TIRI, FIRI, VIRI), onde amostras de sub-fósseis ou fósseis geraram uma série de resultados, de “finito” a “mais do que”, que nem sempre estavam na direção certa.

A Beta Analytic fixou um limite real e conservador de “mais do que 43.500 AP” quando a atividade do material é estatisticamente a mesma que o antecedente. Esse é um número confiável baseado nos próprios limites AMS internos do laboratório. Por isso, o Beta Analytic não divulga idades finitas que vão além de 43.500 AP. Os resultados de amostras que produzem um nível de atividade igual ou inferior a esse são divulgados como tendo “mais do que” 43.500 anos AP.

A capacidade do Beta Analytic

Os instrumentos do laboratório são os mais modernos que existem e foram desenvolvidos especificamente para medições de radiocarbono. O Beta Analytic possui vários espectrômetros de massa com aceleradores, cada um capaz de realizar de 25 a 30 análises por dia. Cada instrumento tem duas fontes de íons SNICS (do inglês “Source of Negative Ions by Cesium Sputtering”). A disponibilidade de vários equipamentos garante um rendimento constante, visto que as SNICS são as principais fontes de inatividade em um AMS. A empresa também mantém um suprimento considerável de peças de reposição, especialmente para os equipamentos mais propensos a falhas e/ou que requerem mais tempo para serem consertados.

A injeção sequencial de Carbono 13 e Carbono 12 proporciona a medição da razão de Carbono 13/Carbono12 dentro da máquina, necessária para a correção precisa do fracionamento total sem depender de medidas relativas e suposições (às quais máquinas mais antigas estão sujeitas). A injeção sequencial de Carbono 14, Carbono 13 e Carbono 12 permite o cálculo da idade, usando razões de Carbono 14/Carbono 12 e Carbono 14/Carbono 13. A acumulação simultânea de razões de Carbono 14/Carbono 12, Carbono 14/Carbono 13 e Carbono 13/Carbono 12 garante o controle de qualidade contínuo durante a detecção; o cálculo de cada fornece três medidas diferentes para garantir estabilidade no percurso do isótopo durante a análise.

Além de medir a razão Carbono 13/Carbono 12 dentro do AMS (correção para o fracionamento total para derivar a mais precisa idade de radiocarbono convencional/pMC), a razão de Carbono 13/Carbono 12 da amostra também é analisada em um espectrômetro de massa de razões isotópicas (IRMS). O Beta possui dois espectrômetros de massa de razões isotópicas do modelo Thermo-Finnegan Delta Plus. Cada um é capaz de realizar 70 medições por dia. Temos duas máquinas à disposição em nossas instalações para garantir um rendimento constante.

Múltiplos parâmetros são analisados em cada amostra antes que os dados sejam aceitos. Isto inclui, entre outros, a corrente catódica, o extrator de corrente, corrente do foco de césio, Carbono-14/Carbono 12 de alta energia, razão de Carbono 14/Carbono 13 de alta energia, razão de Carbono 13/Carbono 12 de baixa energia, corrente de Carbono 12 de baixa energia, corrente de Carbono 13/Carbono 12 de baixa energia e contagens fechadas de Carbono 14. Uma vez aceitas, as razões entre e dentro do padrão moderno de referência do Ácido Oxálico são utilizadas para calcular a fração de valor moderno do material analisado.

Pelo menos duas medições de antecedentes são realizadas no início e no final de cada série para garantir a ausência de contaminação entre as rodas de amostras. Seis padrões modernos são medidos e 4 ou 5 padrões de garantia de qualidade de idade conhecida são executados em cada roda para garantir a precisão dos resultados do material analisado.

Medições de razões de isótopos estáveis de carbono

A medição da razão de Carbono 13/Carbono 12 possibilita a correção da idade de carbono 14 medida, com base no fracionamento isotópico (enriquecimento ou empobrecimento) na amostra individual, em comparação com o padrão moderno. Se a medição não for feita, um valor é presumido no cálculo da idade.

No caso de materiais identificados, essa estimativa pode ser muito próxima ao valor medido. No entanto, a estimativa é especialmente importante no caso dos materiais não identificados e provenientes de plantas que possam conter uma mistura de plantas C3 (ex. árvores de madeira de lei) e C4 (ex. milho) e plantas MAC (ex. mandioca), o que pode resultar em um erro de 250 anos se a medição não for feita. Ela é importante também para as amostras de osso, visto que dá uma ideia da pureza da proteína extraída para a datação por radiocarbono.

Mais sobre o Beta:


Aviso legal: Este vídeo está hospedado em um site de terceiros e poderá conter publicidade.

Este trecho de vídeo é parte do webinário Beta: Uma introdução a análises isotópicas

Última atualização: maio de 2021