La datación radiométrica, introducida en 1907, es esencial para determinar la edad de rocas y fósiles mediante el análisis de la desintegración de isótopos radiactivos. Existen múltiples métodos, como la datación por radiocarbono y uranio-plomo, cada uno con diferentes aplicaciones y precisiones dependiendo de la vida media de los isótopos. La precisión en la datación depende de factores como la contaminación de muestras y la temperatura de cierre, que determina cuándo un mineral se convierte en un sistema cerrado para los isótopos.

1. de sus productos de descomposición, que se forman a una tasa constante de
desintegración conocida.1
El uso de la datación radiométrica fue publicado por primera vez
en 1907 por el radioquímico estadounidense Bertram Boltwood (1870-1927)2
—a partir de
una idea ya avanzado por el británico Ernest Rutherford en 1905— y ahora es la principal
fuente de información sobre la edad absoluta de las rocas y otras características
geológicas, incluida la edad de las formas de vida fosilizadas o la propia edad de la Tierra,
y también se puede utilizar para datar una amplia gama de materiales naturales
y artefactos antiguos.3 Al permitir el establecimiento de escalas de tiempo geológicas,
proporciona una importante fuente de información sobre las edades de los fósiles y las
tasas deducidas de cambio evolutivo.
Junto con los principios estratigráficos, los métodos de datación radiométrica se utilizan
en geocronología para establecer la escala temporal geológica.4
Entre las técnicas más
conocidas están la datación potasio-argón, la datación uranio-plomo y la datación por
radiocarbono (basada en la desintegración del isótopo carbono 14), comúnmente utilizada
para la datación de restos orgánicos relativamente recientes, de hasta 60 000 años.5
(Otros dataciones posibles son K/Ar, U/Pb, Rb/Sr, Sm/Nd, etc.6
)
Los diferentes métodos de datación radiométrica varían según sea la escala de tiempo en
la que son precisos y de los materiales a los que se pueden aplicar.
Índice
• 1Fundamentos
o 1.1Desintegración radioactiva
o 1.2Precisión de la datación radiométrica
o 1.3Temperatura de cierre
o 1.4Ecuación de datación
• 2Métodos modernos de datación
o 2.1Método de datación uranio-plomo
o 2.2Método de datación samario-neodimio
o 2.3Método de datación potasio-argón
o 2.4Método de datación rubidio-estroncio
o 2.5Método de datación uranio-torio
o 2.6Método de datación por radiocarbono
o 2.7Método de datación por las trazas de fisión
o 2.8Método de datación del cloro 36
o 2.9Métodos de datación por luminiscencia
o 2.10Métodos de datación por termoluminiscencia
o 2.11Otros métodos
• 3Datación con productos de decaimiento de radionucleidos extintos de corta duración
o 3.1El cronómetro 129I – 129Xe
o 3.2El cronómetro 26Al – 26Mg
• 4Véase también
• 5Notas
• 6Referencias
• 7Bibliografía
• 8Enlaces externos
Fundamentos[editar]
Desintegración radioactiva[editar]

2. Ejemplo de una cadena de desintegración radiactiva de plomo 212 (212
Pb) a plomo 208 (208
Pb). Cada
nucleido padre se desintegra espontáneamente en un nucleido hijo (el producto de desintegración) a
través de una desintegración α o de una desintegración β. El producto final de desintegración, plomo
208 (208
Pb), es estable y ya no puede sufrir desintegración radiactiva espontánea.
Toda la materia ordinaria se compone de combinaciones de elementos químicos, cada uno
con su propio número atómico, que indica el número de protones en el núcleo atómico.
Además, los elementos pueden existir en diferentes isótopos, con cada isótopo de un
elemento difiriendo en el número de neutrones en el núcleo. Un isótopo particular de un
elemento particular se llama nucleido. Algunos nucleidos son inherentemente inestables.
Es decir, en algún momento en el tiempo, un átomo de tal nucleido sufrirá un decaimiento
radioactivo y se transformará espontáneamente en un nucleido diferente. Esta
transformación se puede lograr de varias maneras diferentes, incluida la desintegración
alfa (emisión de partículas alfa) y la desintegración beta (emisión de electrones, emisión
de positrones o captura de electrones). Otra posibilidad es la fisión espontánea en dos o
más nucleidos.
Si bien el momento en el que un núcleo particular se desintegra es impredecible, una
colección de átomos de un nucleido radiactivo decae exponencialmente a una tasa
descrita por un parámetro conocido como vida media, generalmente dada en unidades de
años cuando se estudian las técnicas de datación. Después de que haya transcurrido una
vida media, la mitad de los átomos del nucleido en cuestión se habrán desintegrado en un
nucleido «hijo» o producto de desintegración. En muchos casos, el nucleido «hijo» en sí
mismo es radioactivo, lo que resulta en una nueva cadena de desintegración, que
finalmente termina con la formación de un nucleido «hijo» estable (no radioactivo); cada
paso en tal cadena se caracteriza por una vida media distinta. En estos casos,
generalmente la vida media de interés en la datación radiométrica es la más larga de la
cadena, que es el factor limitante de la velocidad en la transformación final del nucleido
radioactivo en su «hijo» estable. Los sistemas isotópicos que han sido explotados para la
datación radiométrica tienen vidas medias que van desde solo unos 10 años (por
ejemplo, tritio) hasta los más de 100 000 millones de años (por ejemplo, el samario 147).7

3. Para la mayoría de los nucleidos radiactivos, la vida media depende únicamente de las
propiedades nucleares y es esencialmente una constante. No se ve afectado por factores
externos como la temperatura, la presión, el entorno químico o la presencia de un campo
magnético o eléctrico.8910
Las únicas excepciones son los nucleidos que se descomponen
por el proceso de captura de electrones, como el berilio 7, el estroncio 85 y el circonio 89,
cuya tasa de decaimiento puede verse afectada por la densidad electrónica local. Para
todos los demás nucleidos, la proporción del nucleido original en relación a sus productos
de desintegración cambia de manera predecible a medida que el nucleido original decae
con el tiempo. Esta previsibilidad permite que las abundancias relativas de los nucleidos
relacionados se utilicen como un reloj para medir el tiempo desde la incorporación de los
nucleidos originales en un material hasta el presente.
Precisión de la datación radiométrica[editar]
Espectrómetro de masas de ionización térmica utilizado en la datación radiométrica
La ecuación básica de la datación radiométrica requiere que ni el nucleido «padre» ni el
producto «hijo» puedan entrar o salir del material después de su formación. Los posibles
efectos de confusión de la contaminación de los isótopos «padre» e «hijo» deben
considerarse, al igual que los efectos de cualquier pérdida o ganancia de dichos isótopos
desde que se creó la muestra. Por lo tanto, es esencial contar con la mayor cantidad de
información posible sobre el material que se está datando y verificar posibles signos
de alteración.11 La precisión se mejora si las mediciones se toman en múltiples muestras
de diferentes ubicaciones del cuerpo de roca. Alternativamente, si se pueden datar varios
minerales diferentes de la misma muestra y se supone que fueron formados por el mismo
evento y que estaban en equilibrio con el yacimiento cuando se formaron, deberían formar
una isócrona. Esto puede reducir el problema de la contaminación. En la datación uranio-
plomo, se utiliza el diagrama de concordia que también disminuye el problema de la
pérdida de nucleidos. Finalmente, la correlación entre los diferentes métodos de datación
isotópica puede ser necesaria para confirmar la edad de una muestra. Por ejemplo, se
determinó que la edad de los gneises de Amitsoq, en el oeste de Groenlandia, era de
3,6 ± 0.05 millones de años (Ma) utilizando la datación plomo-uranio y de 3,56 ± 0.10 Ma
utilizando la datación de plomo-plomo, resultados que coinciden entre sí.12:142–143
Una datación radiométrica precisa generalmente requiere que el «padre» tenga una vida
media lo suficientemente larga como para que esté presente en cantidades significativas
en el momento de la medición (excepto, como se describe a continuación, en la «Datación
con radionucleidos extintos de vida corta»), que la vida media del «padre» se conozca con
precisión y que se produzca suficiente cantidad del producto «hijo» para medirlo y
distinguirlo de la cantidad inicial del «hijo» presente en el material. Los procedimientos
utilizados para aislar y analizar los nucleidos «padre» e «hijo» deben ser precisos y
seguros. Esto normalmente implica el uso de espectrometría de masas de relación
isotópica.13
La precisión de un método de datación depende en parte de la vida media del isótopo
radioactivo involucrado. Por ejemplo, el carbono 14 tiene una vida media de 5730 años.
Después de que un organismo haya estado muerto desde hace 60 000 años, queda tan
poco carbono 14 que no se puede establecer una datación precisa. Por otro lado, la
concentración de carbono-14 cae tan abruptamente que la edad de los restos
relativamente jóvenes se puede determinar con una precisión de unas pocas décadas.14

4. Temperatura de cierre[editar]
Artículo principal: Temperatura de cierre
Si un material que rechaza selectivamente el nucleido hijo se calienta, cualquier nucleido
hijo que se haya acumulado a lo largo del tiempo se perderá por difusión, lo que pondrá a
cero el reloj isotópico. La temperatura a la que sucede esto se conoce como temperatura
de cierre o temperatura de bloqueo y es específica de cada material en particular y sistema
isotópico. Estas temperaturas se determinan experimentalmente en el laboratorio mediante
el restablecimiento artificial de los minerales de muestra utilizando un horno de alta
temperatura. A medida que el mineral se enfría, comienza a formarse la estructura
cristalina y la difusión de los isótopos es menos fácil. A cierta temperatura, la estructura
cristalina se ha formado lo suficiente como para evitar la difusión de isótopos. Esa
temperatura es lo que se conoce como temperatura de cierre y representa la temperatura
por debajo de la cual el mineral es un sistema cerrado para los isótopos. Por lo tanto, una
roca o masa fundida ígnea o metamórfica, que se está enfriando lentamente, no comienza
a mostrar una disminución radiactiva mensurable hasta que se enfríe por debajo de la
temperatura de cierre. La edad que se puede calcular por datación radiométrica es, por lo
tanto, el momento en que la roca o el mineral se enfriaron hasta la temperatura de cierre.15
16
La datación de diferentes minerales y/o sistemas de isótopos (con diferentes
temperaturas de cierre) dentro de la misma roca puede, por lo tanto, permitir el
seguimiento de la historia térmica de la r