VI. LA RADIACTIVIDAD Y LA ESTIMACI�N DE EDADES
PARA MEDIR la edad de las piezas arqueol�gicas, f�siles, yacimientos o la de la Tierra misma, se requiere de un reloj que permita medir el tiempo transcurrido desde que se fabricaron las piezas, desde que muri� la planta o animal que luego qued� en forma de f�sil, desde que se depositaron los minerales en un yacimiento o desde que naci� la Tierra misma.
En ocasiones, estos tiempos s�lo son de miles de a�os, y en otras de miles de millones de a�os. El reloj requerido debe variar con el tiempo en una forma muy bien conocida. El decaimiento radiactivo posee precisamente estas caracter�sticas, ya que se puede considerar que decae en forma constante a trav�s del tiempo, en ocasiones con una vida media relativamente corta, como la del carbono-14, de menos de 6 000 a�os, y en otras con vidas extremadamente largas, como la del uranio-238, de 4 500 000 000 de a�os. La vida media de cada radis�topo es una constante y se mantiene invariable a trav�s del tiempo.
Para poder utilizar ese reloj se requiere conocer la concentraci�n del material radiactivo cuando se inici� el proceso cuya edad se desea estimar. Tambi�n se requiere conocer esa concentraci�n de material radiactivo en el momento actual. Utilizando la vida media del is�topo se puede calcular el tiempo transcurrido. El problema principal en la aplicaci�n de estas t�cnicas es conocer la concentraci�n inicial del material radiactivo.
Cuanto mayor sea la vida media de un radis�topo es mayor su utilidad para estimar edades de piezas o acontecimientos m�s antiguos. Los radis�topos que se utilizan m�s a menudo para este prop�sito son el carbono-14, el uranio-238, uranio-235, torio-232, rubidio-87 y potasio-40.
El m�todo del carbono-14 para determinar edades ha sido de gran importancia para encontrar la antig�edad de restos de animales de diferentes culturas, f�siles, etc. Aunque actualmente se utilizan otros is�topos radiactivos de otros elementos con m�s �xito que �ste, aqu� se presenta al lector esta t�cnica porque tuvo mucho �xito desde que fue propuesta por Libby hace ya muchas d�cadas.
�En qu� se basa esta t�cnica? Son varios los procesos naturales que permiten aplicarla:
•Los neutrones producidos por la radiaci�n c�smica reaccionan con el nitr�geno de la atm�sfera a elevadas altitudes sobre la superficie de la Tierra y forman el is�topo radiactivo carbono-14.
•Este carbono-14, a su vez, reacciona con el ox�geno de la atm�sfera para formar el bi�xido de carbono- 14, que se mezcla uniformemente con el bi�xido de carbono existente en la atm�sfera.
•Las plantas utilizan y asimilan el bi�xido de carbono-14 mezclado con el bi�xido de carbono normal.
•Todo material viviente contiene, pues, carbono-14, que asimila de las plantas.
•Finalmente, cuando el ser viviente muere deja de asimilar carbono-14 y �ste va decayendo de acuerdo con las leyes del decaimiento radiactivo, de tal manera que una pieza se reconoce como antigua cuanto menos carbono-14 contenga.
La proporci�n de radiactividad del carbono-14 en cualquier fracci�n de materia org�nica da as� una medida del tiempo transcurrido desde que dej� de existir como materia viviente.
La estimaci�n de edades de materia org�nica utilizando el carbono- 14 ha encontrado aplicaci�n en muchos campos, pero las mediciones m�s espectaculares que se han logrado con este m�todo han sido en muestras arqueol�gicas. Por otra parte, la vida media relativamente corta de este is�topo radiactivo y varias dificultades t�cnicas hacen que este reloj sea bueno �nicamente para tiempos menores de unos sesenta mil a�os.
ESTIMACI�N DE EDADES GEOL�GICAS POR LOS M�TODOS RADIACTIVOS
Para la medida de edades geol�gicas, como la edad de ciertos yacimientos o la edad de la Tierra, se utilizan is�topos radiactivos de vidas medias muy largas.
Son muy pocos los �tomos radiactivos con vidas medias del orden de la duraci�n de tiempos geol�gicos. Los geocronologistas usan principalmente tres relojes, los cuales se caracterizan por su par de �tomos: el padre, siempre radiactivo, y el hijo, que puede o no ser radiactivo. Estos m�todos son conocidos con los nombres de potasio-arg�n, rubidio-estroncio y uranio-plomo, en virtud de que el primer is�topo de cada par es el �tomo padre, y el segundo su descendiente.
El potasio-40 al decaer da lugar al nacimiento del arg�n-40, que tiene una vida media de m�s de 1 260 000 000 de a�os; el rubidio-87, por su parte, da lugar al nacimiento del estroncio-87, con una vida media de 48 000 000 000 de a�os; y finalmente, el uranio-235 y el uranio-238 tienen por descendientes dos is�topos estables del plomo, de peso 204 y 206, respectivamente.
Estos is�topos radiactivos padres generan a sus descendientes muy lentamente, en el transcurso de millones y millones de a�os. Al analizar una muestra de acuerdo con la presencia del is�topo hijo, sea radiactivo o no, puede determinarse, con ayuda de las leyes del decaimiento radiactivo, el tiempo transcurrido desde la formaci�n del yacimiento o de la Tierra. En este caso, una mayor cantidad del is�topo hijo indica una mayor antig�edad de la muestra.
Simples en principio, estos m�todos para estimar edades deben ser aplicados con mucha precauci�n. En efecto, se puede calcular la edad por estos m�todos si, a partir de la fecha en que se deposit� el yacimiento o se form� la Tierra, no ha habido movimiento de los descendientes y los padres del par radiactivo en la muestra; es decir, si no ha habido aporte ni p�rdida de los elementos all� presentes.
En esta forma se calcul� que la corteza s�lida de la Tierra debe de haber existido desde hace aproximadamente cuatro mil quinientos millones de a�os.
