Química > Radioatividade > Datação radiométrica

INTRO

Sabemos que os elementos presentes na Terra (exceto H) foram formados no interior de estrelas, que quando explodiram se espalharam pelo espaço, até serem atraídos pelo disco de poeira que deu origem ao sistema solar, aproximadamente 4,5 bilhões de anos atrás.

Um elemento radioativo deixa de existir após seu decaimento, pois transforma-se em outro elemento. Por isso, apenas os elementos radioativos com longas meias-vidas deveriam ainda existir. Os outros já teriam acabado. Isso aplica-se principalmente aos elementos pesados , pois os mais leves são constantemente formados pelo decaimento dos mais pesados.

Veja que a meia-vida do U-238 é de 4,5 bilhões de anos. Ele decai devagar, e por isso não é perigoso. Ele é mais perigoso quimicamente do que radioativamente, pois como outros metais pesados ele é tóxico. O U-235 tem meia vida de 710 milhões de anos, e também existe ainda, mas em quantidades menores. Ambos são usados para datar pedras.

O C-14 não deveria existir mais , pois sua meia-vida é de 5730 anos. Mas ele existe porque é constantemente formado na atmosfera, onde ele existe na forma de CO2, devido ao bombardeio de raios cósmicos que gera nêutrons em alta velocidade. Este isótopo é usado para datar material orgânico.

Datação por carbono-14

Embora a maioria do carbono na Terra seja C-12, existem pequenas quantidade s de C-14 que podem ser detectadas devido à sua radioatividade (decaimento beta -). O carbono-14 que existe na atmosfera passa a integrar os tecidos das plantas, devido à fotossíntese que constrói moléculas de glicose usando o CO2 . Os animais, incluindo nós, comem as plantas e portanto possuem também o carbono-14 como parte do organismo. A quantidade de carbono-14 em plantas e animais permanece constante pois a planta segue fazendo fotossíntese e o animal segue comendo. Mas quando estes seres morrem não há mais a entrada de C-14 nos seus organismos. O C-14 que já entrou estará decaindo e portanto diminui com o passar do tempo. Portanto, quanto mais antigo o material orgânico, menor a quantidade de carbono-14 presente, que pode ser medida pela radiação que emite.

Todos os materiais que possuem carbono na sua composição podem ser datados por este método: madeira, osso e muitos outros materiais encontrados em estudos arqueológicos, por exemplo. A meia-vida do C-14 é de 5730 anos, e então el pode datar materiais com até 50 mil anos de idade aproximadamente. Isso pode ser visualizado no gráfico abaixo:

 

Decaimento radioativo do C-14

Após 50 mil anos a atividade radioativa do C-14 apenas 0,2% da original e portanto muito difícil de detectar.

 

Datação por urânio

A série radioativa do urânio termina no chumbo e portanto se analisarmos as proporções de urânio e chumbo na pedra podemos determinar a idade da mesma. É usado um mineral chamado zircão porque se sabe que este não pode conter chumbo na sua formação, e portanto todo o chumbo que for detectado é oriundo da desintegração do uranio. Esse método permite determinar inclusive a idade do nosso planeta, que é de cerca de 4,5 bilhões de anos. Houve pedras coletadas na lua que também possuíam aproximadamente esta idade. Isso é possível porque a meia-vida do urânio é bastante longa.

 

 

© Ricardo Esplugas de Oliveira, 2020