DATACIÓN RADIOMÉTRICA DE MATERIALES
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La datación radiométrica es una técnica
empleada en la estimación de la edad de materiales geológicos,
tales como rocas, minerales o materia orgánica, a partir de
isótopos radiactivos. Se fundamenta en las series de
desintegración de isótopos con tasas constantes de decaimiento.
Esto es, desde que una cantidad de un elemento radiactivo se
incorpora a un material geológico, ésta empieza a disminuir a un
ritmo fijo, de tal manera que se puede relacionar la
constante de desintegración de ese elemento con
la edad geológica del material mediante la siguiente expresión:
t = (1/λ) ·
ln(1 + D/P)
En donde:
-
t: edad de la muestra (años)
-
λ: constante de
desintegración (años-1)
-
D: número de isótopos decaídos
radiactivamente
-
P: número de
isótopos en la muestra original
En la siguiente
tabla se indican los isótopos utilizados en las dataciones
radiactivas y los materiales susceptibles de ser datados
asociados a cada uno: |
| ISÓTOPOS UTILIZADOS EN LA DATACIÓN
DE MATERIALES |
| Pares de isótopos |
Decaimiento |
λ
(años-1) |
t1/2 (años) |
Edades posibles de datar |
Materiales susceptibles de ser
datados |
| 40K
→ 40Ar |
C.E., β+ |
5,543 · 10-10 (total) |
1,39 · 10-9,
1,193 · 1010 |
> 106 años |
Rocas ígneas volcánicas y
metamórficas, feldespatos, micas, anfíboles, vidrios volcánicos |
| 87Rb
→ 87Sr |
β- |
1,42 · 10-11 |
4,88 · 1010 |
> 107 años |
Rocas ígneas félsicas y metamórficas,
biotitas, moscovitas |
| 147Sm
→ 143Nd |
α |
6,539 · 10-12 |
1,06 · 1011 |
> 108 años |
Rocas básicas y ultrabásicas, rocas
metamórficas (anfibolitas-granulitas), rocas lunares y condritas,
granates |
| 238U
→ 206Pb |
α |
1,55125 · 10-10 |
4,468 · 109 |
> 106 años |
Zircón, monacita,
xenotima, esfena |
| 235U
→ 207Pb |
α |
9,8485 · 10-10 |
7,04 · 108 |
| 176Lu
→ 176Hf |
β- |
1,93 · 10-11 |
3,57 · 1010 |
> 5 · 108 años |
Gadolinita, xenotima, meteoritos,
rocas lunares, roca total |
| 187Re
→ 187Os |
β- |
1,64 · 10-11 |
4,23 · 1010 |
> 2 · 108 años |
Meteoritos, sulfuros (especialmente
molibdenita) |
| 14C |
β- |
1,2 · 10-4 |
5568 |
10-100000 años |
Materia orgánica |
En donde:
-
Desintegración o decaimiento:
proceso por el cual un núcleo inestable emite radiación
energética, principalmente en forma de partículas, para
alcanzar la estabilidad. Existen varios tipos de decaimiento
radiactivo:
-
Desintegración
β-: un
neutrón del núcleo inestable se desintegra para dar
lugar a un protón, un electrón (β-) y un
antineutrino. El número atómico (Z) aumenta en una
unidad y el de neutrones disminuye una unidad, quedando
el mismo número másico (A).
-
Desintegración β+: un protón se
desintegra dando lugar a un neutrón, un electrón cargado
positivamente o positrón (β+) y un neutrino. Z se reduce
en una unidad y hay un neutrón más, por lo que A se
mantiene igual.
-
Desintegración por captura de electrones (C.E.): un
protón es capaz de capturar a uno de los electrones de
las capas más cercanas al núcleo formando entonces un
neutrón y emitiendo un neutrino. Z disminuye una unidad
y A se mantiene.
-
Desintegración α:
ocurre en los átomos pesados cuando éstos emiten una
partícula α, formada por dos protones y dos neutrones,
al igual que el núcleo de helio. Z se reduce en dos
unidades y A en cuatro.
-
λ:
constante de desintegración. Es la constante de
proporcionalidad que relaciona el número de desintegraciones
por segundo o actividad del isótopo radiactivo (A) con el
número de átomos radiactivos (N), y es característica de
cada elemento:
λ = A / N
t1/2 = ln2 / λ |
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