Principios de la datación radiométrica

Citas radiométricas

Determinar tu edad es fácil. Simplemente reste su fecha de nacimiento de la fecha actual. Pero determinar la edad de una roca … bueno, no es tan sencillo. Después de todo, una roca no puede decirte cuándo nació.

Así que tenemos que confiar en algo llamado datación radiométrica para determinar la edad de la roca. La datación radiométrica es un método utilizado para datar rocas en función de la tasa de desintegración conocida de los isótopos radiactivos. Este método funciona porque las rocas son radiactivas. Ahora, no emiten suficiente radiación como para tener miedo de recogerlos, pero contienen elementos radiactivos naturales como el uranio, por ejemplo.

También se descubrió que estos elementos se descomponían en otros elementos a tasas fijas. Debido a que estas tasas no cambian y debido a que se puede medir la radiación que emiten las rocas, fue posible calcular el momento en que se formó la roca o, en otras palabras, la fecha de nacimiento de la roca, más o menos unos pocos miles de años.

La datación radiométrica a veces se denomina datación radiactiva. De hecho, es posible que le guste más este término, porque el método de datación se basa en la tasa de desintegración conocida de los isótopos radiactivos. Independientemente del nombre que prefiera, el descubrimiento fue un verdadero avance que proporcionó una herramienta para predecir la historia geológica de la Tierra e incluso la edad de la Tierra misma.

Desintegración radiactiva y nucleidos padre e hijo

Para comprender mejor cómo la datación radiométrica nos ayuda a determinar la edad de las rocas, nos ayudará a comprender mejor cómo se descomponen los elementos. La desintegración radiactiva es el término utilizado para designar el proceso por el cual un núcleo atómico inestable pierde energía al liberar radiación. Sabemos que los elementos pueden existir como isótopos, lo que significa que sus núcleos atómicos contienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones.

Desintegración radiactiva: isótopos

Los isótopos especialmente definidos, llamados nucleidos, pueden ser inestables y, por lo tanto, sufrir desintegración radiactiva. Cuando lo hacen, liberan energía y se transforman en diferentes nucleidos. Es como si el núcleo se sintiera demasiado lleno de energía y tuviera que deshacerse de algo, como un niño hiperactivo que está tan lleno de energía que no puede permanecer sentado en su silla. Llamamos al nucleido inestable que sufre la desintegración radiactiva el nucleido padre y al nucleido que resulta de la desintegración radiactiva el nucleido hijo . Este es un concepto bastante fácil de recordar porque es como si el nucleido original estuviera dando a luz al nuevo nucleido, muy parecido a una relación entre padres e hijas humanos.

Decaimiento alfa

Esta transformación en un nucleido diferente se puede lograr de diferentes formas. La desintegración alfa es un tipo de desintegración radiactiva en la que se emite una partícula alfa. Entonces, para comprender este proceso, necesitamos saber que una partícula alfa son dos protones y dos neutrones unidos, lo que es lo mismo que un núcleo de helio. En otras palabras, una partícula alfa es un núcleo de helio. Cuando hablamos de una partícula alfa, usamos la primera letra del alfabeto griego, que está aquí.

Así que acerquémonos a un núcleo y echemos un vistazo a este proceso de desintegración alfa. Dentro de este núcleo, vemos los protones y neutrones. Este núcleo padre se siente algo inestable porque es demasiado grande o simplemente tiene demasiados protones, y quiere llegar a un estado más estable, por lo que tomará dos protones y dos neutrones y los sacará del núcleo como vemos. aquí.

Decaimiento alfa

Decaimiento Beta

Si tenemos un núcleo padre donde la relación neutrón / protón es demasiado grande, entonces ese padre podría sentirse inestable acerca de sus circunstancias y querer pasar a un estado más estable a través de la desintegración beta . La desintegración beta es un tipo de desintegración radiactiva en la que se emite una partícula beta. Una partícula beta se muestra con la letra griega beta y es un electrón que se emite desde el núcleo. Ahora, esto puede sonarle un poco extraño, porque normalmente no piensa que los electrones están dentro de un núcleo. En cambio, los reconoce como esas pequeñas cosas que parecen planetas en órbita que se mueven alrededor del exterior de un núcleo.

Pero esencialmente, lo que está sucediendo con la desintegración beta es que estamos tomando un neutrón, eliminando una carga negativa y convirtiéndola en un protón. Así que acerquémonos a este núcleo y echemos un vistazo al proceso de desintegración beta. Dentro de este núcleo, vemos protones y neutrones, pero digamos que uno de estos neutrones se siente como si las cosas fueran más estables si pudiera convertirse en un protón. De modo que ese neutrón básicamente emite un electrón (la partícula beta) y esto esencialmente lo convierte en un protón.

Decaimiento gamma

Hay otro tipo de desintegración que queremos conocer, pero a diferencia de la desintegración alfa y beta, este tipo de desintegración no libera una partícula. Entonces, con esta desintegración, no vemos que cambie el número de protones o neutrones dentro de un núcleo. Sin embargo, emite mucha energía. Esta desintegración se denomina desintegración gamma y se denota con la tercera letra del alfabeto griego, gamma, que parece una ‘y’ minúscula.

Definimos la desintegración gamma como un tipo de desintegración radiactiva en la que se emite un rayo gamma. Un rayo gamma es un fotón de alta energía, y usted ha experimentado rayos gamma si alguna vez le tomaron una radiografía. Los rayos gamma pueden viajar a través de su cuerpo pero no a través del plomo. Es por eso que si alguna vez le hicieron una radiografía de los dientes, su dentista primero colocó un delantal de plomo pesado sobre su pecho, de modo que los rayos gamma solo penetraran su mejilla y no el resto de su cuerpo.

Cuando se emite un rayo gamma, el núcleo atómico libera energía, por lo que veremos que la desintegración gamma tiene lugar en un núcleo donde la energía es demasiado alta. El núcleo se mueve a un estado de menor energía al emitir este fotón de alta energía, y esto permite que el núcleo se reorganice en un estado más estable.

Decaimiento gamma

Resumen de la lección

Revisemos. La datación radiométrica , también conocida como datación radiactiva, es lo que utilizamos para determinar la edad de las rocas. Para ser más específicos, es un método utilizado para fechar rocas basado en la tasa de desintegración conocida de los isótopos radiactivos que se encuentran dentro de las rocas. Esta 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.

Esta liberación de energía permite que el núcleo se vuelva más estable. Llamamos al nucleido inestable que sufre la desintegración radiactiva el nucleido padre y al nucleido que resulta de la desintegración radiactiva el nucleido hijo .

Existen diferentes tipos de desintegración radiactiva. Si un núcleo es inestable porque es demasiado grande o tiene demasiados protones, entonces podríamos ver una desintegración alfa , que es un tipo de desintegración radiactiva en la que se emite una partícula alfa. Una partícula alfa son dos protones y dos neutrones unidos, que es lo mismo que un núcleo de helio.

Si tenemos un núcleo donde la relación neutrón-protón es demasiado grande, podríamos ver la desintegración beta , que es un tipo de desintegración radiactiva en la que se emite una partícula beta. Una partícula beta es un electrón que se emite desde el núcleo. Con la desintegración beta, un neutrón esencialmente pierde un electrón y se convierte en un protón.

Si el núcleo tiene demasiada energía y quiere moverse a un estado de menor energía más estable, podríamos ver una desintegración gamma , que es un tipo de desintegración radiactiva en la que se emite un rayo gamma. Un rayo gamma es un fotón de alta energía. A diferencia de la desintegración alfa y beta, este tipo de desintegración no libera partículas. Por lo tanto, la cantidad de protones o neutrones dentro de un núcleo no cambia, pero se libera energía, lo que permite que el núcleo se reorganice en un estado más estable.

Los resultados del aprendizaje

Después de completar esta lección, debería poder:

• Definir la datación radiométrica
• Describir cómo los núclidos inestables se descomponen.
• Identificar la desintegración alfa, beta y gamma