Cronología por degradación radiactiva: carbono 14, entre otros

1. La desintegración de un núcleo radiactivo produce un elemento químico diferente. La velocidad de cambio, sumamente constante para un número determinado, es completamente independiente de la temperatura, presión o forma química, por lo que constituye un índice cronológico de gran exactitud con tal que pueda establecerse la relación entre la cantidad de material radiactivo presente en el momento de la prueba y la existente en el momento inicial.
   
   La velocidad de cambio, que varía considerablemente de unos núcleos atómicos a otros, oscila entre pequeñas fracciones de segundo y cientos de millones de años.
   
   Se llama vida media el tiempo que ha de transcurrir para que se desintegre la mitad del material radiactivo (v. Radiactividad).
   
   Un material radiactivo determinado no puede utilizarse para medir lapsos de tiempo muy cortos o muy largos con respecto a su vida media, pues en el primer caso el cambio será tan pequeño que no será posible medirlo y en el segundo se habrá desintegrado tanto el material que la cantidad remanente no será susceptible de medición.
   
   Por esta razón, el radiocarbono o carbono radiactivo, con una vida media de 5730 años, tiene su mejor aplicación en periodos comprendidos entre 500 y 30000 años, mientras el uranio-238, con una vida media de 4000000000 de años, no puede aplicarse a periodos inferiores a 30000000 de años (v. Carbono; Isótopo; Uranio).
   
   El método del uranio, característico de los métodos cronológicos radiactivos, queda limitado a las rocas poseedoras de uranio y, por tanto, al campo geológico. En el curso de su desintegración, el uranio produce helio y plomo.
   
   El procedimiento cronológico supone la determinación de la cantidad de uranio, helio y plomo presente en la roca. La cantidad de helio y plomo presentes indica la cantidad de uranio que hubo de desintegrarse para producirla.
   
   El uranio desintegrado, más el uranio remanente, indican la cantidad de uranio presente en un principio. La relación entre el remanente y la cantidad original señala el tiempo transcurrido desde la formación de la roca.
   
   En 1949 se obtuvieron los primeros resultados del método del radiocarbono (carbono radiactivo, C-14), perfeccionado por A. F. Libby. Una notable diferencia entre el radiocarbono y el uranio, sumamente importante para fines cronológicos, es su modo de formación.
   
   Como la vida media del uranio es equiparable a la edad del universo, todo el uranio presente en la actualidad en la Tierra fue producido en el tiempo (hace aproximadamente 4000000000 de años) en que fueron formados todos los elementos.
   
   Por su parte, la vida media del radiocarbono es demasiado corta para que éste haya sobrevivido periodos tan largos. Por tanto, el radiocarbono que actualmente se halla en la tierra es de origen reciente.
   
   En realidad es producido ininterrumpidamente por la radiación cósmica en la estratosfera superior, donde forma anhídrido carbónico que se esparce por toda la atmósfera.
   
   Este anhídrido carbónico radiactivo aparece también en los océanos, disuelto en forma de bicarbonato.
   
   Todo carbono extraído recientemente de la atmósfera o del océano, como el que puede encontrarse en la madera de un árbol en crecimiento o en las hojas o frutas de una planta, contendrá cierta cantidad de radiocarbono. Los animales que ingieren tales plantas adquirirán también radiocarbono en la misma proporción en que se presenta en su alimento.
   
   El carbono presente en formas muertas, sin embargo, no puede adquirir nuevas cantidades de radiocarbono atmosférico o marino. Al morir una planta o animal no pueden renovar su provisión de radiocarbono, que empezará a decrecer según la proporción indicada por la velocidad de degradación radiactiva del radiocarbono.
   
   Al cabo de un tiempo suficientemente largo, el radiocarbono desaparecerá totalmente; algunos materiales, como el carbón y el aceite, aunque estuvieron vivos en un tiempo, han perdido totalmente su radiocarbono.
   
   Por ello, para establecer fechas por este procedimiento, basta con determinar la cantidad de radiocarbono existente en la sustancia que se desea fechar.
   
   La cantidad originalmente presente se determina por la que existe hoy en un organismo semejante. La relación entre ambas cantidades indica el tiempo transcurrido desde la muerte de la planta o animal que dieron origen a dicha sustancia.
   
   Una vez determinada la cantidad de radiocarbono presente en la sustancia a fechar, se puede utilizar una fórmula matemática conocida como la ley de desintegración radiactiva para calcular el tiempo transcurrido desde la muerte del organismo.
   
   Es importante mencionar que la datación por degradación radiactiva no se limita únicamente al carbono 14 y al uranio. Otros isótopos radiactivos, como el potasio-argon y el rubidio-estroncio, también se utilizan para determinar la edad de rocas y minerales. Estos métodos se basan en la desintegración de isótopos de larga vida media en isótopos estables.
   
   Además, es fundamental tener en cuenta las limitaciones y suposiciones inherentes a la datación por degradación radiactiva. Por ejemplo, se asume que la tasa de desintegración ha sido constante a lo largo del tiempo, lo cual puede no ser completamente preciso en todos los casos. También se debe considerar la posibilidad de contaminación de la muestra o la presencia de isótopos heredados, lo que puede afectar los resultados.
   
   A pesar de estas limitaciones, la datación por degradación radiactiva ha sido una herramienta invaluable en la determinación de la edad de artefactos, fósiles y materiales arqueológicos, así como en la comprensión de la evolución de la Tierra y del universo en general. Su precisión y aplicación en una amplia gama de disciplinas científicas lo convierten en un método esencial en la investigación y la reconstrucción de la historia del planeta.
   
   Para más información ver: cronología (ciencia).

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