CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR

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1 Empresas Nucleares Brasileiras SA UTILIZAÇÃO DA TÉCNICA DO RADIOCARBONO PARA DATAÇÃO ARQUEOLÓGICA Yvon Chausson NUCLEBRÃS/CDTN-546 CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR CAIXA POSTAL, SILO HORIZONTE BRASIL

2 EMPRESAS NUCLEARES BRASILEIRAS S.A. - NUCLEBRÃS CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR DEPARTAMENTO DE APOIO TÉCNICO UTILIZAÇÃO DA TÉCNICA DO RADIOCARBONO PARA DATAÇÃO ARQUEOLÓGICA Yvon Chausson NUCLEBRÃS/CDTN-546 Trabalho apresentado no I Congresso Geral de Energia Nuclear, Rio de Janeiro, março de Belo Horizonte 1986

3 UTILIZAÇÃO DA TÉCNICA DO RADIOCARBONO PARA DATAÇÃO ARQUEOLÓGICA Yvon Chausson Departamento de Apoio Técnico NUCLEBRÁS/Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear Belo Horizonte - MG Resumo pelo or- A técnica nuclear baseada na medida da radiação beta emitida radiocarbono é aplicada na datação geocronolõgica de amostras gânicas de fogueiras pré-históricas e conchas de sambaqui. São descritos a origem do método, a técnica usada e suas aplicações, os métodos de análise, os equipamentos e as experiências re lizadas. ' ~" Abst ract The nuclear technique based on the beta radiation measurements emitted by the radiocarbon is applied an the geochronologycal dating of organic samples of prehistoric fires and sambaqui shells. This paper describes the origin of the method, the technique used and its applications, the analvsis method, the equipments and the experiences performed.

4 SUMARIO 1 INTRODUÇÃO 4 2 USO DA TÉCNICA DE DATAÇÃO 4 3 MÉTODO E EQUIPAMENTO 4 4 MÉTODO DE CALCULO 4 5 APLICAÇÃO DO MÉTODO 5 6 CONCLUSÃO 6 7 BIBLIOGRAFIA 6

5 1. INTRODUÇÃO A datação pelo radiocarbono nasceu do trabalho do Físico americano W. F. Libby, na década de 40, que verificou ser possível o uso da técnica nuclear a serviço da arqueologia [1]. Toda matéria viva contém carbono proveniente do gás carbônico atmosférico. Uma pequena porção, na razão de um átomo de C-14 em IO 12 de C-12, é emissor 0. Este carbono, produzido na atmosfera por radiação cósmica, foi detectado em 1939 por S. Korff, ao notar que o nitrogênio era reativo a neutrons, formando N ll> (n,h 3 ) C 12 e N x% (n,p) C*\ Ao morrer, a matéria viva perde o equilíbrio de troca com o meio, e o carbono radioativo decresce à razão de sua meia-vida. 2. USO DA TÉCNICA DE DATAÇÃO A técnica pode ser aplicada a toda matéria contendo carbono de origem orgânica, como plantas, animais, solos e sedimentos oceânicos. Outras substâncias que tiveram contato com a atmosfera no pas_ sado «adquiriram carbono, podem também ser datadas. Dentre elas, podemos encontrar formações calcáreas de estalactites e estalagmites, água do mar e subterrânea, argamassa de construções antigas (até 2000 anos) e meteoritos. 3. MÉTODO E EQUIPAMENTO Os métodos utilizados consistem na extração do CO2 por ataque Ácido ou por combustão do material a ser analisado e sua comparação com um padrão de ácido oxálico NBS. As amostras sofrem tratamentos físico-químicos de purificação, sendo então transformadas em benzeno, para posterior ontagera nua detector de cintilação líquida. 0 limite de detecção é de anos, para este método. Para medidas especiais, utiliza-se a técnica de enriquecimento is tópico [2],. ~ Montado em meados de 1969, o laboratório de medidas de carbono-quatorze é constituído de uma linha de preparação e tratamento físico-quíwico, de um espectrõmetro de cintilação líquida-tricarbe de um detector proporcional com um sistema de anticoincídencia, para baixa atividade. Inicialmente voltado para o campo da hidrogeologia, passou, há alguns anos, a processar amostras arqueológicas, como carvões em restos de fogueiras, ossos e conchas, além de gua subterrânea e superficial. 4. MÉTODO DE CALCULO 0 teor de carbono da amostra é dado por: X(Z) ( p bo 1 x ( --*- ) x 100 (1) onde o erro da medida é: X 1/2 (2)

6 A idade da amostra é obtida com: In anos (3) com erro de: < 2 -(4-)'«N o. Nestas relações» tem-se: 1,96 (4) R taxa bruta da amostra R taxa bruta do padrão R. - "background" R taxa líquida da amostra(cpm) R taxa líquida do padrão (cpm) S. APLICAÇÃO DO MÉTODO X X 1,96 «massa do padrão (g) massa da amostra (g) In2(tx. )~ anos * percentagem moderna (Z) «fator de Student Numerosas datações, abrangendo as regiões de Januária e Montalvania, do alto médio Sâo Francisco, foram realizadas em colab ração com o setor de Arqueologia da UFMG, desde Dentre estas regiões, podem-se especificar a lapa do Dragão, do Boquete, do Malhador dos Bichos e do Caboclo, onde foram datados restos de fogueiras e conchas, conforme tabela seguinte [3,4,5]. RESULTADOS DAS DATAÇÕES Local N9 de Amostras Anos (BP)* Abrigo do Dragão Lapa do Boquete Abrigo do Halhador Sítio dos Bichos Lapa do Caboclo ** 7.000** 8.500** 4.800** 7.500** * BP - Before Present. ** Faixa que compreende o resultado das diversas amostras. Algumas amostras datadas, alternativamente, pelos laboratórios do Centre des Faíbles Radioactivités, em Gíf-sur-Yvette, Fraii ça e pela C.Ac.L.Gakushu University, no Japão, geraram resultados conforme a tabela seguinte [6):

7 INTEKCOMPARAÇÃO Amostra NUCLEBRÂS/CDTN França Japão Carvão ± 150 BP ± 100 BP Carvão ± 100 BP 980 ± 60 BP Carvão ± 400 BP ± 200 BP 6. CONCLUSÃO Datações geocronológicas de amostras orgânicas de fogueiras pré-históricas e conchas de sambaqui, efetuadas no Laboratório de Carbono Quatorze do CDTN/NUCLEBRÁS, têm permitido a melhor compre ensão de sítios arqueológicos existentes no Estado de Minas Gerais. Os resultados obtidos e a participação do CDTN nestes estudos têm diminuído o tempo de resposta das determinações até então feitas no exterior. 7. BIBLIOGRAFIA [1] LIBBY, W.F. Radiocarbon dating. 2 ed. Chicago 111. UuiversjL ty of Chicago Press, [2] HARING, A.E. De Vries et H. De Vries. Science; 472, [3] CHAUSSON, Y. Datação pelo carbono quatorze do sambaqui fluvial de Capelinha. ClSNClA E CULTURA. Reunião Anual da SBPC, 37, Belo Horizonte, junho 1985, São Paulo, V.37, p.85, m 7, Suplemento. [4] PROUS, A.; JUNQUEIRA, P.A.; MATTA, I.M. In: Rev. Arqueológi, 2 (1): 59-72, [5] ARQUIVOS DO MUSEU DE HISTÓRIA NATURAL, (6/7): 275, Belo Horizonte, UFMG. 1981/1982. [6] PROUS, A. Comunicação pessoal.

8 4 I BALAO OE EST0CA6EM DE CO- SOL. ÁCIDA TRAP DE TRAP DE H,0 KMnO AMOSTRA PULVERIZADA PRODUÇÃO DE CO 2 PRODUÇÃO DECO 2 BALAO DE ESTOCAGEM DE CO 2 BALÃO DE ESTOCAGEM DE BALAO DE ESTOCAGEM DE C2H9 BOMBA DE / DIFUSÃO BOMBA MECÂNICA FORNO TRAP DE «Ú6UA TRAP DE C2H2 H «MANÔMETRO CÁTAUZADOR / SÍNTESE DO BENZENO

9 8 TROCADORDE AMOSTRA. FONTE HT. FOTOMULT OOULT/ / / / / / /y J Jl/1/XÁ COINC. \ CÂMARA REFRIGER. BLINDAGEM g üi Z bl CIRCUITO LÓOICO E/OU «O V* O) ' tü te a. AMPLIF GANHO ANALISAOOR OE PULSO SCALER ESQUEMA DO SISTEMA DE CONTAGEM