Datação radiométrica

A datação radiométrica (muitas vezes chamada de datação radioativa) é uma maneira de descobrir a idade de algo. O método compara a quantidade de um isótopo radioativo que ocorre naturalmente e seus produtos em decomposição, em amostras. O método utiliza taxas de decaimento conhecidas. É o método mais usado de geocronologia, a principal maneira de aprender a idade das rochas e outras características geológicas, incluindo a idadeda própria Terra.

É usado para datar muitos tipos de materiais naturais e artificiais. Os fósseis podem ser datados através da coleta de amostras de rochas de cima e de baixo da posição original do fóssil. A datação radiométrica também é usada para datar materiais arqueológicos, incluindo artefatos antigos.

Os métodos de datação radiométrica são usados para estabelecer a escala de tempo geológico. Entre as técnicas mais conhecidas estão a datação por radiocarbono, a datação porargônio de potássio e a datação por chumbo de urânio.

As Pedras de Ale em Kåseberga, cerca de dez quilômetros a sudeste de Ystad, Suécia, foram datadas em 600 d.C. usando o método Carbono 14 em material orgânico encontrado no local.
As Pedras de Ale em Kåseberga, cerca de dez quilômetros a sudeste de Ystad, Suécia, foram datadas em 600 d.C. usando o método Carbono 14 em material orgânico encontrado no local.

Decadência radioativa

Toda matéria comum é composta de combinações de elementos químicos, cada uma com seu próprio número atômico, indicando o número de prótons no núcleo atômico. Existem elementos em diferentes isótopos, sendo que cada isótopo de um elemento difere no número de nêutrons no núcleo. Um determinado isótopo de um elemento em particular é chamado de nuclídeo. Alguns nuclídeos são naturalmente instáveis. Isto é, em algum momento, um átomo de tal nuclídeo se transformará espontaneamente em um nuclídeo diferente por decaimento radioativo. O decaimento pode acontecer por emissão de partículas (geralmente elétrons (decaimento beta), positrões ou partículas alfa) ou por fissão nuclear espontânea, e captura de elétrons.

A equação de idade

A expressão matemática que relaciona a decadência radioativa ao tempo geológico é:

D = D0 + N(eλt - 1)

onde

t é a idade da amostra,

D é o número de átomos do isótopo filha na amostra,

D0 é o número de átomos do isótopo filha na composição original,

N é o número de átomos do isótopo pai na amostra, e

λ é a constante de decaimento do isótopo pai, igual ao inverso da meia-vida radioativa do isótopo pai vezes o logaritmo natural de 2.

Esta equação utiliza informações sobre os isótopos pai e filha no momento em que o material solidificou. Isto é bem conhecido para a maioria dos sistemas isotópicos. O traçado de um isótopo (gráfico em linha reta) é usado para resolver graficamente a equação de idade. Ele mostra a idade da amostra, e a composição original.

Samarium-neodímio (Sm/Nd) isochron trama de amostras. do Great Dyke, Zimbábue. A idade é calculada a partir da inclinação do isochron (linha) e a composição original a partir da interceptação do isochron com o eixo y.
Samarium-neodímio (Sm/Nd) isochron trama de amostras. do Great Dyke, Zimbábue. A idade é calculada a partir da inclinação do isochron (linha) e a composição original a partir da interceptação do isochron com o eixo y.

Pré-condições

O método funciona melhor se nem o nuclídeo pai, nem o produto filha entrarem ou deixarem o material após sua formação. Qualquer coisa que altere as quantidades relativas dos dois isótopos (original e filha) deve ser notada e, se possível, evitada. A contaminação de fora, ou a perda dos isótopos a qualquer momento da formação original da rocha, mudaria o resultado. Portanto, é essencial ter o máximo de informações possíveis sobre o material a ser datado e verificar possíveis sinais de alteração.

As medidas devem ser tomadas em amostras de diferentes partes do corpo rochoso. Isto ajuda a combater os efeitos do aquecimento e do aperto, que uma rocha pode experimentar em sua longa história. Métodos diferentes de datação podem ser necessários para confirmar a idade de uma amostra. Por exemplo, um estudo dos gneisses Amitsoq da Groenlândia ocidental usou cinco métodos diferentes de datação radiométrica para examinar doze amostras e conseguiu um acordo para dentro de 30 milhões de anos sobre uma idade de 3.640 anos.

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