TARBUCK y LUTGENS, Ciencias de la Tierra (8va ed.)

Datación con radiactividad 271ción de un isótopo inestable hipotético es de un millón deaños y la proporción padre/hijo de la muestra es 1/15, dichaproporción indica que han transcurrido cuatro períodosde semidesintegración y que la muestra debe tener 4millones de años.Datación radiométricaObsérvese que el porcentaje de átomos radiactivos que sedescomponen durante un período de semidesintegraciónes siempre el mismo: 50 por ciento. Sin embargo, el númeroreal de átomos que se descomponen con cada períodode semidesintegración disminuye continuamente. Portanto, a medida que disminuye el porcentaje de átomos delradioisótopo padre, aumenta la proporción del isótopohijo estable, coincidiendo exactamente el aumento deátomos hijo con la disminución de los átomos padre. Estehecho es la clave para la datación radiométrica.De los muchos isótopos radiactivos que existen enla naturaleza, cinco han demostrado ser particularmenteútiles para proporcionar edades radiométricas de las rocasantiguas (Tabla 9.1). El rubidio-87, el torio-232 y los dosisótopos del uranio se utilizan sólo para la datación de rocasque tienen millones de años de antigüedad, pero el potasio-40es más versátil.Potasio-argón Aunque el período de semidesintegracióndel potasio-40 es de 1.300 millones de años, las técnicasanalíticas posibilitan la detección de cantidades muy bajasde su producto estable de desintegración, el argón-40,en algunas rocas que tienen menos de 100.000 años. Otrarazón importante para su uso frecuente es que el potasioes un constituyente abundante de muchos minerales comunes,en particular las micas y los feldespatos.Aunque el potasio (K) tiene tres isótopos naturales,K 39 , K 40 y K 41 , sólo el K 40 es radiactivo. Cuando se desintegra,lo hace de dos maneras. Aproximadamente el 11por ciento cambia a argón-40 (Ar 40 ) por medio de capturaelectrónica. El 89 por ciento restante del K 40 se descomponeen calcio-40 (Ca 40 ) mediante emisión beta. Ladescomposición del K 40 a Ca 40 , sin embargo, no es útilpara la datación radiométrica, porque el Ca 40 producidoTabla 9.1 Isótopos utilizados frecuentementeen la datación radiométricaRadioisótopopadreUranio-238Uranio-235Torio-232Rubidio-87Potasio-40Producto hijoestablePlomo-206Plomo-207Plomo-208Estroncio-87Argón-40Valores de períodosde semidesintegraciónactualmente aceptados4.500 millones de años713 millones de años14.100 millones de años47.000 millones de años1.300 millones de años?A VECES LOS ALUMNOSPREGUNTANCon la desintegración radiactiva, ¿habrá unmomento en el que toda la materia padre seconvierta en el producto hijo?En teoría, no. Durante cada período de semidesintegración,la mitad de la materia padre se convierte en productohijo. Luego, otra mitad se convierte después de otro períodode semidesintegración, y así sucesivamente. (En laFigura 9.11 se muestra cómo funciona esta relación logarítmica.Obsérvese que la línea roja se hace casi paralela aleje horizontal después de varios períodos de semidesintegración.)De convertirse sólo la mitad del material padrerestante en producto hijo, nunca hay un momento en elque se convierta la totalidad del material padre. Piénselo deesta manera. Si corta un pastel por la mitad y se come sólola mitad varias veces, ¿se lo comería todo en algún momento?(La respuesta es negativa, en el supuesto de quedisponga de un cuchillo lo suficientemente afilado para cortarel pastel a una escala atómica.) No obstante, después demuchos períodos de semidesintegración, el material padrepuede existir en cantidades tan pequeñas que en esencia nopuede detectarse.por desintegración radiactiva no puede distinguirse delcalcio que podía estar presente cuando se formó la roca.El reloj potasio-argón empieza a funcionar cuandolos minerales que tienen potasio cristalizan a partir de unmagma o se forman dentro de una roca metamórfica. Eneste momento, los nuevos minerales contendrán K 40 , perocarecerán de Ar 40 , porque este elemento es un gas inerteque no se combina químicamente con otros elementos.Conforme pasa el tiempo, el K 40 se descompone continuamentepor captura electrónica. El Ar 40 producido poreste proceso permanece atrapado dentro del retículo cristalinodel mineral. Dado que no había Ar 40 cuando se formóel mineral, todos los átomos hijo atrapados en el mineraldeben proceder de la descomposición del K 40 . Paradeterminar la edad de una muestra, se mide con precisiónla proporción K 40 /Ar 40 y se aplica el período de semidesintegraciónconocido del K 40 .Fuentes de error Es importante tener en cuenta que sólopuede obtenerse una fecha radiométrica precisa si el mineralpermaneció en un sistema cerrado durante todo elperíodo desde que se formó. Sólo es posible una datacióncorrecta si no ha habido adición ni pérdida de isótopos padreo hijo. Esto no siempre es así. De hecho, una limitaciónimportante del método potasio-argón surge del hechode que el argón es un gas y puede escapar de losminerales, falseando las medidas. De hecho, las pérdidas