Datación radiométrica
La datación radiométrica utiliza como reloj el decaimiento estadístico predecible de núcleos inestables. La ecuación es sencilla; lo difícil es determinar qué acontecimiento fecha realmente ese reloj. Una edad fiable depende del sistema isotópico, del material y de si se han ganado o perdido átomos padre o hijo.
El reloj exponencial
Para una población radiactiva padre, N(t) = N₀e−λt, con semivida T½ = ln 2 / λ. Si puede establecerse o inferirse la cantidad inicial de núcleos padre, el tiempo transcurrido se obtiene a partir de la fracción superviviente.
Explorador de semivida
Isótopos padre e hijo
Muchos métodos de datación miden tanto un isótopo padre radiactivo como el isótopo hijo producido por su desintegración. La química mineral resulta muy útil porque distintos elementos se incorporan a un cristal en proporciones diferentes cuando este se forma. Por ello, los métodos modernos utilizan relaciones isotópicas y pruebas de coherencia interna, en lugar de limitarse a medir «cuán radiactiva» es una muestra.
La condición de sistema cerrado
La edad calculada supone que las especies padre e hijo relevantes se han comportado como exige el método desde el acontecimiento fechado. El calentamiento, la meteorización, el flujo de fluidos o la recristalización pueden desplazar átomos y alterar el reloj. Una buena geocronología combina, por tanto, medidas isotópicas con mineralogía, contexto geológico y pruebas de perturbación.
Elegir un sistema isotópico adecuado a la escala temporal
El carbono-14 es útil para materiales que estuvieron vivos en escalas temporales arqueológicas, pero no es la herramienta habitual para determinar la edad de formación de rocas ígneas antiguas. Los sistemas de vida larga, como uranio-plomo o potasio-argón, son adecuados para acontecimientos geológicos mucho más antiguos. El material que se fecha importa tanto como el valor numérico de la semivida.
Ejemplos resueltos
1. Dos semividas
Solución
Si queda el 25 % del isótopo padre original, la muestra ha pasado por 100 % → 50 % → 25 %: dos semividas.
2. Convertir una fracción en edad
Solución
Un isótopo padre tiene T½ = 1,25 mil millones de años y queda el 25 %. Han transcurrido dos semividas, por lo que la edad del modelo ideal es 2,50 mil millones de años.
3. Detectar una hipótesis incumplida
Solución
Si un mineral perdió parte del isótopo hijo durante un calentamiento, aplicar sin corrección la ecuación de sistema cerrado puede dar una edad engañosa. La primera tarea consiste, por tanto, en comprobar si el sistema isotópico permaneció cerrado.