Datação radiométrica
A datação radiométrica usa como relógio o decaimento estatístico previsível de núcleos instáveis. A equação é simples; mais difícil é decidir que acontecimento esse relógio data realmente. Uma idade fiável depende do sistema isotópico, do material e de se átomos pai ou filho foram ganhos ou perdidos.
O relógio exponencial
Para uma população radioativa pai, N(t) = N₀e−λt, com semivida T½ = ln 2 / λ. Se a quantidade inicial do nuclídeo pai puder ser estabelecida ou inferida, o tempo decorrido resulta da fração que permanece.
Explorador da semivida
Isótopos pai e filho
Muitos métodos de datação medem tanto um isótopo pai radioativo como um isótopo filho produzido pelo seu decaimento. A química mineral pode ser extremamente útil porque elementos diferentes entram num cristal em proporções diferentes quando este se forma. Os métodos modernos usam, por isso, razões isotópicas e testes de consistência interna, em vez de apenas medir «quão radioativa» é uma amostra.
A exigência de sistema fechado
A idade calculada pressupõe que as espécies pai e filho relevantes se comportaram como o método exige desde o acontecimento datado. Aquecimento, meteorização, circulação de fluidos ou recristalização podem deslocar átomos e perturbar o relógio. Uma boa geocronologia combina, portanto, medições isotópicas com mineralogia, contexto geológico e testes de perturbação.
Escolher um sistema isotópico adequado à escala temporal
O carbono-14 é útil para materiais que estiveram vivos em escalas de tempo arqueológicas, mas não é a ferramenta padrão para determinar a idade de formação de rochas ígneas antigas. Sistemas de longa duração, como urânio-chumbo ou potássio-árgon, adequam-se a acontecimentos geológicos muito mais antigos. O material datado importa tanto como o valor numérico da semivida.
Exemplos resolvidos
1. Duas semividas
Solução
Se restarem 25 % do isótopo pai original, a amostra passou por 100 % → 50 % → 25 %: duas semividas.
2. Converter uma fração em idade
Solução
Um isótopo pai tem T½ = 1,25 mil milhões de anos e restam 25 %. Decorreram duas semividas, pelo que a idade no modelo ideal é 2,50 mil milhões de anos.
3. Identificar uma hipótese quebrada
Solução
Se um mineral perdeu parte do isótopo filho durante um aquecimento, aplicar sem correção a equação de sistema fechado pode dar uma idade enganadora. A primeira tarefa é, portanto, verificar se o sistema isotópico permaneceu fechado.