Radioactivitat: Datació de restes
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Radioactivitat</strong>: <strong>Datació</strong> <strong>de</strong> <strong>restes</strong>
Ín<strong>de</strong>x<br />
0. Introducció<br />
1.Isòtops<br />
2.Definició <strong>de</strong> radioactivitat<br />
3.Tipus <strong>de</strong> radiacions<br />
4.<strong>Datació</strong> <strong>de</strong> <strong>restes</strong><br />
5.Fonaments<br />
6.Conclusions<br />
7.Bibliografia
0. Introducció<br />
Aquest és un treball basat en la recerca <strong>de</strong> informació en equip entre tots els membres<br />
<strong>de</strong>l grup sobre la radioactivitat. Aquest treball <strong>de</strong> química es centrarà principalment en<br />
l’ús <strong>de</strong> la radiació per a la datació <strong>de</strong> <strong>restes</strong>. Per això creiem que per centrarnos en<br />
aquest tema i entendre’l completament és millor informarse primer sobre tot el tema on<br />
hi entra el fet <strong>de</strong> <strong>de</strong>finir la radioactivitat i tot lo pertanyent a ella. Explicar qué són els<br />
isòtops i presentar les diferents classe <strong>de</strong> radiació i les seves característiques. Tot i que<br />
aquest treball teoricament nomès sigui un treball per el colegi hem <strong>de</strong>cidit que aquest<br />
treball pot ser una gran oportunitat per aprendre sobre els temes tractats i a treballar en<br />
grup cosa que ajudarà a tots i cada un <strong>de</strong>ls ocupants <strong>de</strong>l grup. Aquest treball contarà<br />
amb un suport <strong>de</strong> imatges, i una presentació oral. Al final, és faràn unes conclusions<br />
generals <strong>de</strong>l treball, <strong>de</strong> durant l’elaboració d’aquest i <strong>de</strong> la part final.
1. Isòtops<br />
1.0.Introducció<br />
Els isòtops s’anomenen pel nom <strong>de</strong>l corresponent<br />
element, seguit pel nombre màssic, separats<br />
habitualment per un guió, encara que alguns d'ells<br />
posseeixen noms especials.<br />
Les propietats químiques <strong>de</strong>ls isòtops d'un mateix<br />
àtom són les mateixes. En canvi, les propietats<br />
físiques <strong>de</strong>ls nuclis atòmics po<strong>de</strong>n ser molt diferents.<br />
Si la relació entre el nombre <strong>de</strong> protons i <strong>de</strong> neutrons no és l'apropiat per a obtenir<br />
l'estabilitat nuclear, l'isòtop és inestable, i per tant radioactiu.<br />
1.1. Què és un isótop?<br />
Un isòtop és quan es produeix un<br />
canvi en el nombre <strong>de</strong> neutrons d’un<br />
àtom. El nom ve <strong>de</strong>l grec isos<br />
(mateix) i topos (lloc) <strong>de</strong>gut a que<br />
ocupen el mateix lloc en la Taula<br />
periòdica <strong>de</strong>ls elements.<br />
Els isòtops d'un mateix element,<br />
tenen el mateix nombre atòmic, Z,<br />
però diferent nombre màssic, A.
1.2.Aplicacions <strong>de</strong>ls isòtops<br />
Utilitzen les diferències <strong>de</strong> propietats entre diferents isòtops <strong>de</strong>l mateix element.<br />
● S'usen isòtops inusuals com a marcadors <strong>de</strong><br />
reaccions químiques. Els isòtops afegits reaccionen<br />
químicament igual que els presents.<br />
●<br />
●<br />
En la datació radioactiva s’hi compara la proporció<br />
<strong>de</strong> certs isòtops d'una mostra, amb la proporció que<br />
es troba en la natura.<br />
La substitució isotòpica, es pot usar per a <strong>de</strong>terminar<br />
el mecanisme d'una reacció.
2. <strong>Radioactivitat</strong><br />
2.0. Introducció<br />
La radioactivitat és un fenomen físic al qual certes substàncies amb<br />
nuclis atòmics inestables es transformen espontàniament en<br />
nucleids diferents per<strong>de</strong>nt energia en forma <strong>de</strong> raigs <strong>de</strong> partícules.<br />
2.1. Definició <strong>de</strong> radioactivitat<br />
És l’emissió espontània <strong>de</strong> partícules (alfa,<br />
beta, neutró) o radiacions (gamma, captura<br />
K), o <strong>de</strong> totes alhora, proce<strong>de</strong>nts <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>sintegració <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminats núclids que<br />
les formen.<br />
La radioactivitat pot ser natural o artificial.<br />
En la natural, la substància ja la posseeix<br />
en el seu estat. En la artificial, la<br />
radioactivitat ha estat induïda per irradiació.<br />
Un radionúclid és el conjunt <strong>de</strong>ls nuclis<br />
radioactius d'una mateixa espècie. Tots els<br />
nuclis radioactius formen un radionúclid i<br />
tenen una radioactivitat <strong>de</strong>finida, comuna a tots ells i que els i<strong>de</strong>ntifica.<br />
La radioactivitat és un fenomen estadístic, és a dir, es sap que d’aquí a X temps<br />
tindrem la meitat <strong>de</strong>ls àtoms radioactius però no sabem quins ni quan ho farà<br />
cadascun.<br />
2.2.Origen <strong>de</strong> la radioactivitat
La radioactivitat va ser <strong>de</strong>scoberta el 1896 per AntonieHenri Becquerel, el qual, en fer<br />
estudis sobre la fosforescència <strong>de</strong> les substàncies, va observar que un mineral.<br />
d'urani era capaç <strong>de</strong> velar unes plaques fotogràfiques que eren guarda<strong>de</strong>s al seu<br />
costat.<br />
3. Tipus <strong>de</strong> radiació<br />
3.0. La radiació:<br />
La radiació és l'emissió, propagació i transferència d'energia a travès <strong>de</strong> qualsevol<br />
mitjà, en forma d'ones electromagnètiques o partícules. En el camp <strong>de</strong> la radioactivitat,<br />
hi ha tres tipus <strong>de</strong> radiacions, distingui<strong>de</strong>s per les partícules que les formen, i per el<br />
grau <strong>de</strong> penetració <strong>de</strong> presenten. Són aquestes:<br />
3.1. Radiació Alfa:<br />
És un tipus <strong>de</strong> radiació poc penetrant, formada per nuclis d’heli que es<br />
<strong>de</strong>sprenen <strong>de</strong> un nucli radioactiu inestable. Pot ser <strong>de</strong>tinguda per un simple full<br />
<strong>de</strong> paper <strong>de</strong>gut a que tenen molta massa, i es frena en uns pocs centímetres<br />
d'aire. És <strong>de</strong> poca intensitat energètica.<br />
3.2. Radiació Beta:<br />
És una radiació més penetrant que la radiació Alfa (unes 100 vega<strong>de</strong>s més),<br />
però és menys intensa. Està formada per formada per electrons. Aquesta<br />
radiació no pot atravessar la fusta.<br />
3.3. Radiació Gamma:<br />
És una radiació electromagnètica com la llum, les ones <strong>de</strong> radio o els rajos X,<br />
amb la diferència <strong>de</strong> que són molt més energètques. És el tipus <strong>de</strong> radiació més<br />
penentrant <strong>de</strong> les tres, ja que únicament són <strong>de</strong>svia<strong>de</strong>s o neutralitza<strong>de</strong>s per<br />
l'impacte amb els electrons orbitals. Aquest tipus <strong>de</strong> radiació sol acompanyar a
les radiacions Alfa i Beta. A diferència <strong>de</strong> les altres, aquest tipus <strong>de</strong> radiació pot arrivar<br />
a ser mortal si hi ha una exposició prolongada.<br />
(Esquema <strong>de</strong> la freqüencia <strong>de</strong>ls diferents tipus <strong>de</strong> ones)<br />
*La radiació Alfa i Beta no són nocives per a la salut, però si un emissor d’aquestes<br />
radiacions entra a l’organisme <strong>de</strong> qualsevol èsser viu, pot provocar la mort.<br />
Radiació Alfa Radiació Beta Radiació Gamma<br />
Nuclis d’Heli Electrons Ones electromagnètiques<br />
Poc penetrant Més penentrant La més penetrant<br />
Poc energètica Menys energètica Molt més energètiques<br />
Dibuix on es pot<br />
veure la diferencia<br />
energètica i la<br />
capaçitat <strong>de</strong><br />
atravessar cossos<br />
<strong>de</strong> els tres tipos <strong>de</strong><br />
radiacions nocives.
4. <strong>Datació</strong> <strong>de</strong> <strong>restes</strong><br />
4.0. Introducció<br />
Durant el pas <strong>de</strong>ls anys l’èsser huma va tenir la necessitat <strong>de</strong> conèixer l’edat <strong>de</strong> alguns<br />
èssers vius ja morts en aquell moment. Avui dia el físics ja tenen una manera <strong>de</strong><br />
conèixer les edats <strong>de</strong> antics cadàvers morts fa molts anys. Tot i que aquesta manera<br />
que s’utilitza en el present no es exacta i no es pot fer servir amb tots els cossos, però<br />
és una bona manera i <strong>de</strong> moment la única coneguda <strong>de</strong> saberho.<br />
4.1 Que és la datació<br />
La datació és la <strong>de</strong>terminació <strong>de</strong> la data en què sorgeix o es produeix una cosa, o <strong>de</strong><br />
l'edat <strong>de</strong> roques, minerals, éssers vius o <strong>restes</strong> arqueològiques. Per a dur a terme la<br />
datació, s’utilitzen un ventall <strong>de</strong> meto<strong>de</strong>s, però en aquest treball ens centrarem en el<br />
meto<strong>de</strong> que utilitza l’isòtop <strong>de</strong> carboni 14.<br />
4.2 El carboni 14<br />
El carboni 14 és un isòtop <strong>de</strong>l carboni.<br />
El carboni 12 es el que es troba a la natura i el carboni 14 és inestable <strong>de</strong>gut a que té 8<br />
neutrons i 6 protons i això fa que es produeixi una reacció i es <strong>de</strong>sintegri amb el pas<br />
<strong>de</strong>ls anys, fent que s’hagui elaborat un sistema per a averiguar quants anys tenen els<br />
cossos ja que amb el pas <strong>de</strong>l temps no singereix més carboni i es va reduint. Si sabem<br />
la quantitat i el temps amb que es tarda en eliminarse po<strong>de</strong>m saber l’edat.<br />
4.3 Origen <strong>de</strong>l sistema<br />
Desenvolupat per Williard Libby en 1949, aquest sistema ens permet<br />
saber amb una gran precisió la data d'origen <strong>de</strong> <strong>restes</strong> orgàniques.
4.4 Sistema <strong>de</strong> datació<br />
Una <strong>de</strong> les diferències entre els diferents isòtops és el temps que triguen a<br />
<strong>de</strong>sintegrarse. Cada un d'aquests elements van poc a poc <strong>de</strong>sintegrant per donar lloc<br />
a altres diferents. Encara que <strong>de</strong>penent <strong>de</strong>l tipus d'isòtop, això pot succeir molt ràpid o<br />
molt a poc a poc.<br />
Per saber el temps que triga a <strong>de</strong>sintegrar un element s'utilitza el perío<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
semi<strong>de</strong>sintegració, que és el temps que transcorre fins que la quantitat <strong>de</strong> mostra es<br />
redueix a la meitat. Els isòtops <strong>de</strong> carboni 12 i 13 són estables, amb l'isòtop <strong>de</strong> carboni<br />
14 no passa el mateix, i té un perío<strong>de</strong> <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegració <strong>de</strong> 5730 anys.<br />
El carboni 14 té el seu origen principalment en l'atmosfera a causa <strong>de</strong> l'acció <strong>de</strong>ls raigs<br />
còsmics sobre els àtoms <strong>de</strong> nitrogen, i una vegada formats donen lloc a diòxid <strong>de</strong><br />
carboni. I aquest diòxid <strong>de</strong> carboni és absorbit per les plantes durant la fotosíntesi, així<br />
que totes tenen carboni 14. Els animals al prendre plantes, també tindran carboni 14.<br />
La quantitat <strong>de</strong> carboni 14 es manté pràcticament constant en el temps i serà igual a la<br />
que hi ha a l'atmosfera, ja que arriben a un equilibri. Així que els científics només han<br />
<strong>de</strong> saber la quantitat <strong>de</strong> carboni 14 que queda en un fòssil i coneixent la que hi havia en<br />
aquesta època en l'atmosfera, ja saben l'edat <strong>de</strong>l fòssil.<br />
Símbol <strong>de</strong> l’isòtop radiactiu<br />
<strong>de</strong> carboni 14.<br />
el carboni 14 en el pas <strong>de</strong>ls anys
5. Fonaments<br />
5.0. Introducció:<br />
En aquest apartat <strong>de</strong>l treball explicarem resumidament en que es basa tot el procés <strong>de</strong><br />
datació <strong>de</strong> <strong>restes</strong>, i que utilitzen el fisics i forenses per saber el temps que fa <strong>de</strong> la mort<br />
d’algun ésser viu.<br />
5.1. En que es basa:<br />
Aquest procés per el que els fisics són capaços <strong>de</strong> <strong>de</strong>finir amb força exactitud la época<br />
<strong>de</strong> la mort <strong>de</strong> algun èsser viu es basa en la dada <strong>de</strong> que quan han pasat 5370 anys <strong>de</strong><br />
la mort d’algú els nivels <strong>de</strong> Carboni 14 <strong>de</strong> un èsser vius s’han reduit a la meitat i així<br />
progresivament fins arribar a nivells <strong>de</strong> Carboni 14 tan baixos que ja no es po<strong>de</strong>n<br />
arribar a <strong>de</strong>tectar amb prou exactitud. A partir <strong>de</strong> aquesta data es pot arribar a saber el<br />
Quan <strong>de</strong> la mort d’algo o algú i permet fer coses tan basiques en materies com<br />
arqueologia com saber quan l’edat <strong>de</strong>ls fòssils.
6. Conclusions<br />
Aquest treball ha sigut molt interessant per po<strong>de</strong>r aprendre que és la radioactivitat, les<br />
seves formes (alfa, beta, gamma), la datació <strong>de</strong> <strong>restes</strong> orgàniques fòssils a partir <strong>de</strong><br />
C14 i qui va ser l’home que la va <strong>de</strong>scobrir.<br />
Aquest treball ens ha servit per aprendre informació molt interessant <strong>de</strong>l carboni que<br />
abans no sabíem. En general, ens ha agradat molt aprendre que a través <strong>de</strong>l<br />
Carboni14 es pot <strong>de</strong>scobrir quan fa que un organisme ha mort i la importancia <strong>de</strong><br />
saberne la data exacte.<br />
Per ferlo, ens vam repartir cadascuna una part <strong>de</strong>l treball diferent. Vam buscar<br />
informació a les pàgines web d’Internet (escrites a la bibliografia), i <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong><br />
compartirho amb el grup entendreho tot vam sintetitzar el més important en forma <strong>de</strong><br />
aquest treball escrit.<br />
Per nosaltres no només ha sigut una oportunitat <strong>de</strong> aprendre sobre el carboni 14 sinò<br />
que hem après a treballar en equip i hem assolit tots els reptes que vàrem posarnos (i<br />
escriure a la introducció). Gracies a aquest treball no nomès hem après coses <strong>de</strong> física<br />
o <strong>de</strong> treballar en grup sino que també hem apres coses <strong>de</strong> importancia tan gran com<br />
po<strong>de</strong>n ser aprendre a utilitzar noves eïnes, ja sigui el programari d’ordinador prezi o<br />
alguns sistemes <strong>de</strong> projecció 3D amb els que hem estat treballant.
7. Bibliografia<br />
Fundació Wikipedia, INC(16/2/15) Radiació<br />
http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n<br />
Foro Nuclear (16/2/15) Radiació<br />
http://www.foronuclear.org/es/elexpertotecuenta/quesabes<strong>de</strong>laradiacion<br />
(18/2/15) <strong>Radioactivitat</strong><br />
www.weeras.com/ebook/<br />
Xtec (18/2/15) Origen <strong>de</strong> les radiacions<br />
http://www.xtec.cat/centres/e3007221/v/4annex.htm<br />
Fundació Wikipedia, INC (18/2/15) Isòtop<br />
http://ca.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B2top<br />
Energia Nuclear (24/02/15) <strong>Radioactivitat</strong><br />
http://ca.energianuclear.net/<strong>de</strong>finicions/radioactivitat.html<br />
Fundació Wikipedia, INC (09/03/15) Carboni 14<br />
http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono14<br />
Jeffry L. Zaa (24/2/15) Carboni 14<br />
https://prezi.com/7ol1rgvvfxj/estimacion<strong>de</strong>laantiguedadporc14/<br />
Javier Candia (24/2/15) Carboni 14<br />
https://prezi.com/ucstfwm150ab/carbono14/