PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA DATAÇÃO POR C-14 VIA ESPECTROMETRIA DE MASSA COM ACELERADORES NA BAHIA

Tárcio Henrique Ribeiro dos Santos; Maria do Rosário Zucchi; Alexandre Barreto Costa

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Trabalho

Título do Trabalho

PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA DATAÇÃO POR C-14 VIA ESPECTROMETRIA DE MASSA COM ACELERADORES NA BAHIA

Autores

Tárcio Henrique Ribeiro dos Santos
Maria do Rosário Zucchi
Alexandre Barreto Costa

Modalidade

Comunicações Gerais

Área temática

Ciências Exatas e da Terra

Data de Publicação

12/01/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/congressoprpgi/286827-preparacao-de-amostras-para-datacao-por-c-14-via-espectrometria-de-massa-com-aceleradores-na-bahia

ISBN

978-65-5941-076-7

Palavras-Chave

radiocarbono, grafitização, AMS, isótopos, preparação de amostras.

Resumo

Deve-se a Willard F. Libby o advento da técnica de datação por radiocarbono, no final da década de 1940, desenvolvida na Universidade de Chicago. A técnica tem como base teórica a medida da taxa de decaimento do C-14, cuja meia vida é de 5730 anos. O C-14 é o único isótopo radioativo do carbono cuja abundância é de 1 átomo de C-14 para cada 10^12 átomos de C-12; é produzido em consequência da interação da radiação cósmica galáctica com a atmosfera superior e é incorporado aos reservatórios de carbono através dos processos de fotossíntese e troca isotópica com os oceanos e segue os mesmos mecanismos, no ciclo do carbono, que os isótopos estáveis C-12 e C-13. Seu decaimento radioativo se dá em beta formando o N-14 (estável) e um antineutrino e energia máxima de 156 keV. Durante décadas, foram usadas em datações de radiocarbono as medidas da radiação produzida pelo decaimento radioativo de átomos de C-14 através das chamadas técnicas convencionais. Uma técnica mais recente de datação, que utiliza a espectrometria de massa com acelerador de partícula (Accelarator Mass Spectrometric - AMS). O estudo do ciclo do carbono e, especificamente, o seu isótopo radioativo C-14 tem proporcionado contribuições em diversos estudos paleoambientais, oceanográficos, em meio ambiente, arqueologia dentre outros. O desenvolvimento da técnica de datação por radiocarbono se dá desde a década de 1950 por meio da medida da taxa de decaimento deste isótopo. Com o desenvolvimento da técnica espectrometria de massa com aceleradores de partículas se tornou possível a datação de amostras em quantidades menores que 1 mg e em menor tempo de análise. Recentemente foi implantado um Laboratório de Preparação de Amostras para Datação por C-14 (LaPA14C), único do Norte e Nordeste do país, localizado no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) da Universidade Federal da Bahia (UFBA). A criação deste novo laboratório foi inserida no projeto INCT-Física Nuclear e Aplicações e tem a principal colaboração do Laboratório de Radiocarbono (LAC) do Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense (UFF). A implementação da rotina de preparação de amostras deste laboratório foi realizado com materiais de referência fornecidos pela Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA) e foram realizados todas as etapas de preparação dessas amostras: tratamento químico (sequência de aplicações de reagentes para separar apenas a fração da amostra que será medida), combustão a 900ºC com CuO e Ag para amostras orgânicas e hidrólise com ácido fosfórico para amostras inorgânicas, purificação do CO2 na linha de vácuo e por fim a conversão do CO2 em grafite, processo conhecido como grafitização. O grafite utilizado nos aceleradores é normalmente produzido por redução do gás CO2 sobre um catalisador. A reação de grafitização deve ser rápida e completa, a fim de minimizar a contaminação do carbono. O grafite produzido deve ser fácil de ser compactado no catodo e deve produzir correntes intensas e estáveis no sistema AMS. Neste trabalho o processo de grafitização foi feito através da redução com zinco (Zn) e hidreto de titânio (TiH2) e o ferro (Fe) como catalizador em tubos de borossilicato a 520ºC por sete horas. As amostras transformadas em grafite são analisadas no LAC-UFF para medida do C-14 no acelerador (o único na América Latina) e outra parte do grafite é medida a razão 13C/12C no espectrômetro de massa de razão isotópica. Por fim, este laboratório na Bahia se encontra montado com infraestrutura completa e pronto para realização de rotinas de preparação de amostras para datação; encontra-se aberto para propostas de atividades de pesquisa interdisciplinares e torna a pesquisa nesta área mais acessível, principalmente, nas regiões Norte e Nordeste do Brasil.

Título do Evento: I Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA
Título dos Anais do Evento: Anais do I Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA e do XVII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica (SICTI)
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SANTOS, Tárcio Henrique Ribeiro dos; ZUCCHI, Maria do Rosário; COSTA, Alexandre Barreto. PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA DATAÇÃO POR C-14 VIA ESPECTROMETRIA DE MASSA COM ACELERADORES NA BAHIA.. In: Anais do I Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA e do XVII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica (SICTI). Anais...Salvador(BA) IFBA, 2020. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/congressoprpgi/286827-PREPARACAO-DE-AMOSTRAS-PARA-DATACAO-POR-C-14-VIA-ESPECTROMETRIA-DE-MASSA-COM-ACELERADORES-NA-BAHIA. Acesso em: 14/06/2025