Datación radiométrica: métodos, usos y la importancia de la vida media

Publicado el 7 septiembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Citas radiométricas

El proceso de envejecimiento en los seres humanos es fácil de ver. A medida que envejecemos, nuestro cabello se vuelve gris, nuestra piel se arruga y nuestra marcha se ralentiza. Sin embargo, las rocas y otros objetos de la naturaleza no dan pistas tan obvias sobre cuánto tiempo han existido. Entonces, confiamos en la datación radiométrica para calcular sus edades. La datación radiométrica, o datación radiactiva, como se la denomina a veces, es un método que se utiliza para fechar rocas y otros objetos basándose en la tasa de desintegración conocida de los isótopos radiactivos. Se pueden utilizar diferentes métodos de datación radiométrica para estimar la edad de una variedad de materiales naturales e incluso artificiales.

Desintegración radioactiva

Los métodos funcionan porque los elementos radiactivos son inestables y siempre intentan pasar a un estado más estable. Entonces, lo hacen emitiendo radiación. Este proceso por el cual un núcleo atómico inestable pierde energía al liberar radiación se denomina desintegración radiactiva . Lo que hace que este proceso de desintegración sea tan valioso para determinar la edad de un objeto es que cada isótopo radiactivo se desintegra a su propia tasa fija, que se expresa en términos de su vida media. Entonces, si conoce el isótopo radiactivo que se encuentra en una sustancia y la vida media del isótopo, puede calcular la edad de la sustancia.

Media vida

Entonces, ¿qué es exactamente esto que se llama vida media ? Bueno, una explicación simple es que es el tiempo necesario para que una cantidad caiga a la mitad de su valor inicial. Por lo tanto, podría decirse que la ‘vida plena’ de un isótopo radiactivo termina cuando ha emitido toda su radiación y alcanza un punto en el que no es radiactivo. Cuando el isótopo está a la mitad de ese punto, ha alcanzado su vida media.

Datación con uranio-plomo

Existen diferentes métodos de datación radiométrica que variarán según el tipo de material que se esté fechando. Por ejemplo, la datación con uranio-plomo se puede utilizar para encontrar la edad de un mineral que contiene uranio. Funciona porque conocemos las tasas de desintegración radiactiva fija del uranio-238, que se desintegra en plomo-206, y del uranio-235, que se desintegra en plomo-207. Entonces, comenzamos con dos isótopos de uranio que son inestables y radiactivos. Liberan radiación hasta que finalmente se convierten en isótopos estables de plomo.

Estos dos isótopos de uranio se descomponen a diferentes velocidades. En otras palabras, tienen diferentes vidas medias. La vida media del uranio-238 al plomo-206 es de 4.470 millones de años. La serie de desintegración de uranio-235 a plomo-207 está marcada por una vida media de 704 millones de años. Estas diferentes tasas de descomposición ayudan a que la datación con uranio y plomo sea uno de los métodos más confiables de datación radiométrica porque proporcionan dos relojes de descomposición diferentes. Esto proporciona una verificación cruzada incorporada para determinar con mayor precisión la edad de la muestra.

Datación de potasio-argón y rubidio-estroncio

El uranio no es el único isótopo que se puede utilizar para datar rocas; vemos métodos adicionales de datación radiométrica basados ​​en la desintegración de diferentes isótopos. Por ejemplo, con la datación por potasio-argón , podemos saber la edad de los materiales que contienen potasio porque sabemos que el potasio-40 se desintegra en argón-40 con una vida media de 1.300 millones de años. Con la datación rubidio-estroncio , vemos que el rubidio-87 se descompone en estroncio-87 con una vida media de 50 mil millones de años. Según los estándares de cualquiera, 50 mil millones de años es mucho tiempo. De hecho, esta forma de datación se ha utilizado para fechar la edad de las rocas traídas a la Tierra desde la Luna.

Datación por radiocarbono

Entonces, vemos que hay varios métodos diferentes para fechar rocas y otros seres no vivos, pero ¿y si nuestra muestra es de naturaleza orgánica? Por ejemplo, ¿cómo sabemos que el Hombre de Hielo, cuyo cuerpo helado fue arrancado del hielo glacial en 1991, tiene 5.300 años?

Bueno, lo sabemos porque las muestras de sus huesos y cabello e incluso sus botas de pasto y pertenencias de cuero fueron sometidas a datación por radiocarbono. La datación por radiocarbono , también conocida como datación por carbono-14 o simplemente datación por carbono, es un método utilizado para determinar la edad del material orgánico midiendo la radioactividad de su contenido de carbono. Entonces, la datación por radiocarbono se puede usar para encontrar la edad de cosas que alguna vez estuvieron vivas, como el Hombre de Hielo. Y esto también incluiría cosas como árboles y plantas, que nos dan papel y tela. Por lo tanto, la datación por radiocarbono también es útil para determinar la edad de las reliquias, como los Rollos del Mar Muerto y la Sábana Santa de Turín.

Con la datación por radiocarbono, se mide la cantidad del isótopo radiactivo carbono-14. En comparación con algunos de los otros isótopos radiactivos que hemos discutido, la vida media del carbono 14 de 5.730 años es considerablemente más corta, ya que se desintegra en nitrógeno 14. Continuamente se crea carbono 14 en la atmósfera debido a la acción de los rayos cósmicos sobre el nitrógeno del aire.

El carbono 14 se combina con el oxígeno para crear dióxido de carbono. Debido a que las plantas usan dióxido de carbono para la fotosíntesis, este isótopo termina dentro de la planta, y debido a que los animales comen plantas, también obtienen algo. Cuando una planta o un animal muere, deja de absorber carbono-14. El carbono 14 existente dentro del organismo comienza a descomponerse nuevamente en nitrógeno, y esto inicia nuestro reloj para la datación por radiocarbono. Un científico puede tomar una muestra de un material orgánico cuando se descubre y evaluar la proporción de carbono 14 que queda en la reliquia para determinar su edad.

Resumen de la lección

Revisemos. La datación radiométrica es un método utilizado para fechar rocas y otros objetos basándose en la tasa de desintegración conocida de los isótopos radiactivos. La tasa de desintegración se refiere a la desintegración radiactiva , que es el proceso por el cual un núcleo atómico inestable pierde energía al liberar radiación. Cada isótopo radiactivo decae a su propia tasa fija, que se expresa en términos de su vida media o, en otras palabras, el tiempo necesario para que una cantidad caiga a la mitad de su valor inicial.

Existen diferentes métodos de datación radiométrica. La datación de uranio-plomo se puede utilizar para encontrar la edad de un mineral que contiene uranio. El uranio-238 se descompone en plomo-206 y el uranio-235 se descompone en plomo-207. Los dos isótopos de uranio se descomponen a diferentes velocidades, y esto ayuda a que la datación del uranio con plomo sea uno de los métodos más confiables porque proporciona una verificación cruzada incorporada.

Existen métodos adicionales de datación radiométrica, como la datación por potasio-argón y la datación por rubidio-estroncio , basados ​​en la desintegración de esos isótopos. La datación por radiocarbono es un método que se utiliza para determinar la edad del material orgánico midiendo la radiactividad de su contenido de carbono. Con la datación por radiocarbono, vemos que el carbono-14 se desintegra en nitrógeno-14 y tiene una vida media de 5.730 años.

Los resultados del aprendizaje

Como resultado de ver este video, es posible que pueda:

  • Compare la datación radiométrica, la desintegración radiactiva y la vida media
  • Comprender que la datación con uranio-plomo es uno de los métodos de datación radiométrica más fiables.
  • Relacionar los procesos de datación de potasio-argón y rubidio-estroncio
  • Determinar cómo funciona la datación por radiocarbono y reconocer por qué es importante

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