Como medimos la antigüedad de las muestras geológicas y arqueológicas
La datación radiométrica es un método que permite determinar la edad de materiales geológicos y arqueológicos mediante la medición de la cantidad de isótopos radiactivos presentes en una muestra y el cálculo de su tasa de decaimiento radiactivo.
Los isótopos radiactivos son átomos inestables que decaen espontáneamente a lo largo del tiempo, transformándose en otros isótopos más estables.
La vida media de un isótopo es el tiempo necesario para que la mitad de los átomos radiactivos decaigan a otro elemento más estable y este tiempo es constante para cada isótopo y puede utilizarse como un reloj.
El carbono esta presente en todo organismo vivo. El carbono 14 es un isótopo radiactivo que posee una vida media de 5730 años. Este isótopo se produce en la atmósfera cuando un neutrón proveniente de los rayos cósmicos impacta un átomo de nitrógeno, el principal elemento de la atmósfera. De la atmósfera es absorbido por las plantas en la fotosíntesis y llego en los animales a través de la alimentación de plantas u otros animales. Así que mientras los organismos vivientes se encuentran con vida, el carbono 14 es repuesto continuamente. Por lo tanto, la concentración de carbono 14 en organismos vivos es constante e igual al de la atmósfera.
Pero cuando el organismo muere, ya no existe reposición y la concentración de carbono 14 del organismo muerto va disminuyendo a razón de la mitad cada 5730 años. Midiendo la concentración de carbono 14 de una muestra, podemos establecer el y tiempo que paso desde que murió.
La datación radiométrica es precisa hasta tiempos del orden de hasta 10 vidas medias del isótopo utilizado. Para el caso del carbono 14, hasta unos 50 mil años. Si queremos estimar la edad de muestras más antiguas como fósiles de dinosaurios o rocas necesitaremos otros isótopos de vidas medias más largas. Un fósil de dinosaurio de 100 millones de años requerirá el uso de otro isótopo porque literalmente ya habrá agotado todo su carbono 14. Lo que se hace es datar las rocas ígneas cercanas usando potasio 40. El potasio 40 tiene una vida media de 1250 millones de años y decae a argón 40. Este método permite datar muestras desde 100 mil hasta varios miles de millones de años.
Otra alternativa mucho más precisa es usando uranio 238 y uranio 235 que decaen a plomo 206 y plomo 207 con vidas medias de 4470 millones y 704 millones de años respectivamente. Este método al usar 2 relojes distintos es sumamente preciso. De esta forma hemos podido datar las piedras mas antiguas encontradas en la Tierra y de meteoritos y determinar así la edad de la Tierra en 4540 millones de años. La concentración de plomo 206 y plomo 207 en las rocas no muestra con precisión la edad de la roca
