Planteos respecto de la datación radiométrica.

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 u238en 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 N14absorbe 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.

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