Se logró un avance técnico en la determinación de la fuente de muestras de carbono muy pequeñas en el Laboratorio Acelerador y el Laboratorio de Cronología de la Universidad de Helsinki. El trabajo de desarrollo es esencial en la investigación climática ya que facilita el desenredado del origen de, por ejemplo,partículas de carbono negro.
La proporción de biomasa moderna versus material fósil presente en cualquier muestra que contenga carbono puede determinarse mediante la datación por radiocarbono con un acelerador de partículas. La cantidad del isótopo radiactivo de carbono 14C, radiocarbono se reduce a la mitad cada 6,000 años, lo que hace que el material fósilcompletamente libre de eso.
En los últimos años, el método basado en la vida media del radiocarbono se ha utilizado particularmente en Finlandia para determinar la proporción de biomasa en los combustibles, en apoyo de la bioeconomía. Por lo general, los aceleradores de partículas requieren un miligramo de carbono sólido para cuantificarcantidades muy pequeñas de radiocarbono contenidas en muestras.
"La proporción de radiocarbono en carbono es una millonésima de una millonésima. No estamos buscando una aguja en el pajar, sino la punta de la aguja en toda la granja", ilustra Markku Oinonen, director del Laboratorio de Cronología.
La mitad de un cristal de sal suficiente para una muestra
Un proyecto que investiga el origen del carbono negro, es decir, partículas de hollín que calientan el clima, ha logrado determinar las concentraciones de radiocarbono en muestras que son hasta cien veces más pequeñas, solo 10-20 microgramos de peso. Los resultados de datación por radiocarbono delas pequeñas muestras se corresponden bien con los resultados obtenidos de las muestras de carbono sólido. Este avance tecnológico es extremadamente valioso debido a una tendencia general de investigación hacia tamaños de muestra cada vez más pequeños.
"El método se basa en una fuente de iones híbridos que utiliza muestras gaseosas y un sistema de alimentación de dióxido de carbono", explica Kenichiro Mizohata, investigador del Laboratorio Accelerator.
Las partículas de hollín recolectadas del medio ambiente se purifican químicamente y se queman con dióxido de carbono. El dióxido de carbono recuperado se alimenta a la fuente de iones para la datación por radiocarbono. Anteriormente, se requería una pieza de carbono sólido para la datación por radiocarbono, pero ahora la cuantificación de radiocarbono puedese realiza directamente sobre dióxido de carbono, lo que reduce significativamente la cantidad necesaria de carbono.
"Las muestras de hollín analizadas en el estudio son del tamaño de medio cristal de sal o una décima parte de una semilla de amapola, en otras palabras, tan pequeñas que el método de determinación tradicional podría no haber funcionado en ellas sin el trabajo de desarrollo del ion gaseosofuente ", razona Antto Pesonen, coordinador de calidad en el Laboratorio de Cronología.
El carbón negro derrite el hielo glacial
El carbono negro absorbe eficazmente la luz solar y, por lo tanto, acelera la fusión de los glaciares. El hollín es un tema de debate político internacional, y la Universidad de Helsinki es pionera en el estudio de este problema global.
"Contrariamente a la comprensión previa, hemos descubierto que la deposición de carbono negro ha aumentado en las regiones árticas de Europa y el oeste de Rusia en las últimas décadas. El carbono negro parece contribuir al aumento de la fusión de los glaciares Svalbard", explica Meri Ruppel, uninvestigador en la Universidad de Helsinki.
El proyecto de investigación en curso investiga las fuentes de carbono negro del Ártico, incluida la industria, los hogares, el tráfico y los incendios forestales. Se presta especial atención a las emisiones de la industria rusa del petróleo y el gas.
La datación por radiocarbono del carbono negro se llevó a cabo como colaboración multidisciplinaria entre el Laboratorio de Cronología y el Laboratorio Acelerador.
La investigación se llevó a cabo en la Universidad de Helsinki como un subproyecto de un consorcio dirigido por el Instituto Meteorológico de Finlandia, con fondos proporcionados por la Academia de Finlandia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Helsinki . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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