Datación radiométrica

La datación radiométrica es un procedimiento técnico empleado para determinar la edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos (paleontológicos). El método se basa en las proporciones de un isótopo «padre» y de uno o más descendientes de los que se conoce su semivida o periodo de semidesintegración, contenidos en la muestra que se va a estudiar. Los isótopos propicios para analizar dependen del tipo de muestra y de la presunta antigüedad de lo restos que se quieran datar. Ejemplos de estas técnicas son:[1] K/Ar, U/Pb, Rb/Sr, Sm/Nd, etcétera.

Un caso particular es la datación por carbono radiactivo (basada en la desintegración del isótopo carbono 14), comúnmente utilizada para la datación de restos orgánicos relativamente recientes, de hasta 60 000 años.

La datación radiométrica se viene realizando desde 1905, cuando fue inventado por Ernest Rutherford como un método por el cual determinar la edad de la Tierra. Desde entonces las técnicas han sido enormemente mejoradas y ampliadas.[2]

Ecuación de datación

En el caso más simple, en el que un isótopo padre se desintegra en un isótopo hijo estable, se aplica una expresión matemática que relaciona los períodos de semidesintegración y el tiempo geológico tal que:

t = \frac{1}{\lambda} {\ln \left(1+\frac{D}{P}\right)}
t = edad de la muestra.
\lambda = constante de desintegración radiactiva del isótopo padre.
\ln = logaritmo neperiano o natural.
D = número de átomos del isótopo hijo existentes en la muestra (= n.º de átomos padre que han decaído radioactivamente).
P = cantidad de isótopos padre presentes en la muestra.

Esta ecuación es válida siempre que el modo de decaimiento del isótopo padre sea único y que el isótopo hijo sea estable. Para otros casos se pueden obtener ecuaciones más complejas, en las cuales se tienen en cuenta múltiples decaimientos posibles.

Vida media y constante de semidesintegración

Se denomina vida media de un radioisótopo a la duración promedio de un isótopo radiactivo previa a su desintegración. Es igual a la inversa de la constante de desintegración radiactiva: \tau = 1/\lambda \,\!.

Al tiempo que transcurre hasta que la cantidad de núcleos radiactivos de un isótopo radiactivo se reduce a la mitad de la cantidad inicial se le denomina periodo de semidesintegración, periodo, semiperiodo o semivida (no confundir con vida media): T_{1/2} = ln(2)/\lambda \,\!.

Al fin de cada período de semidesintegración la radiactividad se reduce a la mitad (de la inicial). A cada radioisótopo corresponde un período de semidesintegración característico, en general diferente de los respectivos de otros isótopos.

Ejemplos:

Isótopo Período Emisión
Uranio-238 4 510 millones de años Alfa
Carbono-14 5 730 años Beta
Cobalto-60 5,271 años Gamma
Radón-222 3,82 días Alfa

Véase también

Referencias

  1. ↑ Los isótopos radiactivos y nuestro pasado
  2. ↑ Geologic Time: Radiometric Time Scale". United States Geological Survey.
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