Planteo de situación:
En la datación por decaimiento de radioisótopos,
se afirma que: dados los porcentajes presentes en una muestra, por ejemplo: 50gr de u238,
40 gr de pb206 y aprox. 10gr de partículas alfas (convertidas en helio
presente en la muestra), betas, gammas y neutrinos.
En tal caso la muestra tendría una edad aprox. de
4,5x10^9 años (que es la media de decaimiento del u238 en pb206); asumiendo para tal caso que la muestra contenía
inicialmente 100 gr de u238.
Análisis:
1.
Plomo
Primordial: (Pb204).
2.
Series
de semisemidesintegración radiactiva:
§
Serie U238: El Uranio (U238), luego de una serie de
desintegraciones radioactivas decae en Plomo (Pb206), un isotopo estable.
§
Serie U235: El Uranio (U235),
luego de una serie de desintegraciones
radioactivas decae en Plomo (Pb207), un isotopo estable.
§
Serie Th232: El Torio (Th232), luego de una serie de
desintegraciones radioactivas decae en Plomo (P208), un isotopo estable.
§
…
3.
Datación
por Semidesintegración Radioactiva:
·
Constante
de semidesintegración: (CD=A/N), siendo:
§ (A): número
de desintegraciones por segundo.
§ (N): Número
de átomos radiactivos.
·
Vida
Media: (VM=1/CD), siendo este el tiempo promedio de vida de (un átomo radiactivo)
antes de desintegrarse.
·
Periodo
de semi-semidesintegración: (T[1/2]=ln(2)/CD), al finalizar
dicho período, la radiactividad se reduce a la mitad de la radiactividad
inicial.
4.
Cronometría:
§ Rocas Ígneas:
Las
rocas ígneas se forman cuando el magma (roca fundida) se enfría y se
solidifica. Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la superficie se
forman rocas con cristales grandes denominadas rocas plutónicas o intrusivas,
mientras que si el enfriamiento se produce rápidamente sobre la superficie, por
ejemplo, tras una erupción volcánica, se forman rocas con cristales invisibles
conocidas como rocas volcánicas o extrusivas. Las rocas ígneas componen,
aproximadamente, el noventa y cinco por ciento de la parte superior de la
corteza terrestre, pero quedan ocultas por una capa relativamente fina pero
extensa de rocas sedimentarias y metamórficas.
Las
rocas ígneas son geológicamente importantes porque:
§ Sus
minerales, y química global dan información sobre la composición del manto
terrestre, del cual procede el magma que origina las rocas ígneas, y de la
temperatura y condiciones de presión reinantes cuando se formó la roca, o de la
roca pre-existente que se fundió.
§ Sus edades
absolutas pueden obtenerse por varios sistemas de datado radiométrico, y así
puede ser comparadas con estratos geológicos adyacentes, permitiendo una
secuencia de tiempo de los eventos.
§ Puesto que:
la lava (roca ígnea), al salir, arrastra
material del manto y de la corteza –
impurezas denominadas: xenolitos –, mismas que, poseen una antigüedad
mucho mayor a la de la muestra –. De emplear el método potasio-argón. Si no son
identificadas y excluidas de la muestra – si se pretende determinar la edad de
su solidificación y no de esos detritos –, es capaz de alterar, en ocasiones incluso
aberrantemente su datación.
§ …
§ Rocas Sedimentarias:
Las
rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos
a procesos físicos y químicos (diagénesis), dan lugar a materiales más o menos
consolidados de cierta consistencia.
Existen
procesos externos los cuales actúan sobre las rocas y las meteorizan,
transportan y depositan en lugares dependiendo del medio en el que se
transportan. De igual manera pueden intervenir en esta formación de rocas
algunos organismos ya sean animales o vegetales a dicha intervención se le
conoce como fósiles. Las rocas sedimentarias pueden existir hasta una
profundidad de los diez metros bajo la corteza terrestre. Estas rocas las
encontramos sueltas o consolidadas es decir que han sido unidas a otras por
procesos posteriores a la sedimentación a dicho proceso se le conoce como
diagénesis que quiere decir nueva formación.
Cubren
más del 75 % de la superficie terrestre, formando una cobertura sedimentaria
sobre un zócalo formado por rocas ígneas y, en menor medida, metamórficas. Sin
embargo su volumen total es pequeño cuando se comparan sobre todo con las rocas
ígneas, que no sólo forman la mayor parte de la corteza, sino la totalidad del
manto.
§ Rocas Metamórficas:
Las
rocas metamórficas son las que se forman a partir de otras rocas mediante un
proceso llamado metamorfismo. El metamorfismo se da indistintamente en rocas
ígneas, rocas sedimentarias u otras rocas metamórficas, cuando éstas quedan
sometidas a altas presiones (de alrededor de 1.500 bar), altas temperaturas
(entre 150 y 200 °C) o a un fluido activo que provoca cambios en la composición
de la roca, aportando nuevas sustancias a ésta.
§ Limitantes de los métodos de
datación radioactiva:
Estos
métodos no son
efectivos en rocas sedimentarias ya que se dividen de otras rocas
previamente formadas y sometidas a procesos erosivos: sin embargo, ofrecen buenos
resultados en las rocas ígneas. Además, las técnicas y aparatos de
medida de estos métodos presentan errores en la determinación volviendo
complejo el estudio de los materiales geológicos.
5.
Datación
Radiométrica:
La
datación radiométrica es el procedimiento técnico empleado para determinar la edad absoluta (t) de rocas, minerales y restos
orgánicos, donde se analizan las proporciones de un isótopo (sin decaer) y un
isótopo (decaído), de los que se conoce su vida media. Usando la fórmula: (t=VM*ln(1+(D/P)));
siendo:
·
(D) el número de átomos (radioisótopos)
decaídos presentes en la muestra.
·
(P) el número de átomos (radioisótopos)
presentes en la muestra.
a)
Datación
por C14:
(ejemplo)
Este
método se basa en el porcentaje de C14
presente en la muestra (orgánica).
Este
isotopo radioactivo inestable se crea (naturalmente) en reacciones
atmosféricas, donde el N14 absorbe
un neutrón y se transforma en C14,
este luego se combina con el oxígeno molecular O2 para formar moléculas de dióxido de carbono CO2, que son usadas en el proceso de fotosíntesis de las plantas, plantas
que son ingeridas a su vez por animales. Este ciclo se detiene al morir el ser
vivo (planta o animal), dejando de absorber el CO2 con el isotopo C14.
El isotopo C14 tiene una vida media
de 5730 años, decayendo en N14.
Conclusión:
§ Asumiendo que:
ü
En el caso específico de la datación de una
roca (muestra), lo que se determina es la edad absoluta de la solidificación de
los componentes de la misma.
ü
Los elementos radioactivos se desintegran
desde su creación (natural o artificial).
ü
Este método de Datación no se debe usar en
animales marinos, ya que arroja resultados erróneos debido a la suposición de
que el Carbono 14 de estos no proviene de las planteas terrestres (fuente
atmosférica: de la que se cree tener una proporción conocida de Carbono 14),
que lo absorbieron en un principio.
ü
Conocemos sus constantes de semidesintegración (que
podrían no ser idénticas en el pasado) y sus series de semidesintegración radioactiva (que
podrían no ser las mismas en el pasado).
ü
Podemos medir los porcentajes presentes de
estos en una muestra.
Por
lo tanto, la datación radiométrica parece ser un método fiable en casos donde
no se haya contaminado la muestra, se acepten como inalteradas las constantes
de semidesintegración y las series semidesintegración radioactiva.
§ Incógnitas consecuentes:
ü
¿Cuáles son los criterios para elegir
el/los lugares para extraer las muestras, para que sean representativas para su
datación?
ü
¿Se toma en consideración alteraciones que
pudo sufrir la (muestra) por la pérdida o ganancia de elementos de lo que
depende la datación, ejemplo, contaminación: entrada o salida de u238, th232,
pb206, pb208, helio, C14, etc.?
ü
¿En qué se basa la cronometría
de las capas geológicas?, ¿la estratigrafía incurre en un “razonamiento
circular”? (ej.: La edad relativa de los estratos se deriva de los restos
fósiles hallados en dicha capa, de los cuales conocemos su edad por los
estratos en donde fueron encontrados…)
v Bueno,
según he leído en la datación se utilizan métodos cruzados (de ser factibles,
claro); por lo que la estratigrafía es solo uno de ellos.
§ Actualización:
En
experimento de observación prolongada, se han detectado variaciones
estacionales en la velocidad de semidesintegración
del silicio-32, del radio-226 del cloro-36 y del manganeso-54
– isótopo de vida corta utilizado en el diagnóstico médico –. Siendo más veloz
en invierno (más alejados al Sol) y más lento en verano (más cercanos al Sol).
Algunos
opinan que se debe a la mayor o menor incidencia de neutrinos solares sobre las
muestras, aunque yo no descartaría la dilatación temporal debido a la aceleración
gravitacional.
Nota: Fischbach
y Jenkins, hallaron el mismo patrón de diferencias al analizar diez grandes llamaradas solares
sucedidas entre 2006 y 2012: hemos visto una y otra vez una señal que precedía
a las llamaradas solares. Y creemos que eso tiene un importante valor
predictivo.
Científicos
de la Universidad de Purdue utilizaron una fuente radiactiva manganeso-4, y un detector de rayos gamma. A medida que el isotopo iba decayendo,
transformándose en cromo-54, emitía radiación gamma que era recogida por el
detector. Los investigadores, se dieron cuenta
de que el fenómeno variaba conforme lo hacia la distancia entre la Tierra y el
Sol. Y que las tasas de desintegración radiactiva eran muy diferentes, por
ejemplo, en enero y en julio, cuando nuestro planeta está, respectivamente, más
cerca y más lejos del Sol.
…
