Datació urani-tori

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca

L'urani-tori de cites, també anomenat de diverses altres designacions, com ara el tori-230 datar, sèries d'urani desequilibri de cites, sèries d'urani de cites, és una tècnica de datació radiomètrica desenvolupat en la dècada de 1960 i va entrar en ús en la següent dècada; s’utilitza per determinar l’edat dels materials que contenen carbonat càlcic , com les concrecions calcàries a les coves o els coralls . [1]

A diferència d’altres mètodes de datació radiomètrica com la datació de rubidi-estronci o la datació d’urani-plom , la tècnica d’ urani - tori no mesura l’acumulació del producte final d’un procés de desintegració radioactiva . El mètode calcula l’edat en funció de la mesura del grau de restabliment de l’ equilibri secular en una mostra determinada, entre els isòtops del tori-230 i el seu nuclidi pare, l’ urani-234 .

Locals

Relació d’activitat d’urani i tori en funció del temps. ,

El tori no és soluble en aigua en les condicions que es troben normalment a la superfície terrestre, per tant els materials acumulats per aquestes aigües no contenen normalment aquest element. L’urani, en canvi, és parcialment soluble en aigua, de manera que el material que precipita o creix amb aigua natural també conté traces d’urani, típicament mesurables en poques parts per milió o fins i tot per mil milions . Amb el pas del temps, l’urani-234 decau amb una vida mitjana de 245.000 anys fins a convertir-se en toró-230. [2] El tori-230 també és radioactiu i es desintegra amb una vida mitjana de 75.000 anys, molt més curta que la de l'urani; [2] per tant, en lloc d'acumular-se indefinidament (principi explotat en la datació d'urani-plom ), el tori tendeix a assolir l' equilibri mil·lenari amb el seu progenitor nuclide urani-234. Un cop assolit l’equilibri secular, el nombre de nuclids de tori-230 que es desintegren és igual al nombre dels que es formen, que també correspon al nombre de desintegracions d’urani-234 de la mostra.

Antecedents

El 1908, John Joly, professor de geologia de la Universitat de Dublín , va trobar que el contingut de radi dels sediments profunds era superior al de la plataforma continental i sospitava que els sediments detrítics segrestaven el radi present a l'aigua de mar. El 1942, Piggot i Urry van trobar que l'excés de radi corresponia a l'excés de tori. Van passar 20 anys més per aplicar aquesta tecnologia als carbonats terrestres ( espeleotemes i travertí ). Cap a finals dels anys vuitanta, el mètode es va fer més precís mitjançant l’ús de l’espectrometria de masses .

Va ser només després que el llibre primordial sobre l’urani-234 de Viktor Viktorovitx Txitxyntsev es va traduir a l’anglès que la datació de l’urani-tori es va estendre als geòlegs occidentals. [3]

Mètodes

La datació de sèries d’urani és una família de mètodes de datació radiomètrica que es poden aplicar a diferents materials per diferents intervals de temps. Cada mètode rep el nom dels isòtops utilitzats per calcular el temps transcorregut, principalment el nuclidi pare i un nuclidi descendent. Vuit d'aquests mètodes es mostren a la taula següent.

Mètodes de datació de sèries d'urani [3]
Relació d’isòtops mesurats Mètode analític Interval de temps (ka) Materials
230 Th / 234 U Espectroscòpia alfa; espectrometria de masses 1-350 Carbonats, fosfats, matèria orgànica
231 Pa / 235 U Espectroscòpia alfa 1–300 Carbonats, fosfats
234 U / 238 U Espectroscòpia alfa; espectrometria de masses 100-1.000 Carbonats, fosfats
Tendència en U Espectroscòpia alfa 10-1.000 (?) Sediments de deixalles
226 Ra Espectroscòpia alfa 0,5-10 Carbonats
230 milers / 232 milers Espectroscòpia alfa 5-300 Sediments marins
231 Pa / 230 mil Espectroscòpia alfa 5-300 Sediments marins
4 He / U espectrometria de masses (gas) 20-400 (?) Corals

Límits de les cites

La datació d’urani-tori té un límit d’edat superior d’uns 500.000 anys, definit per la vida mitjana del tori-230, per la precisió amb què es pot mesurar la relació tori-230 / urani-234 a la mostra i per la precisió amb del qual es nota la vida mitjana del tori-230 i de l’urani-234.

Per aplicar aquesta tècnica de datació, també cal mesurar la proporció de l’urani-234 amb el nuclidi pare, l’urani-238.

Precisió

La datació d’urani-tori produeix els millors resultats quan s’aplica a carbonat de calci precipitat, com el que es troba a les estalagmites , el travertí i les calcàries del llac. Amb els ossos i les closques els resultats són menys fiables.

L’espectrometria de masses aconsegueix una precisió del ± 1%, però permet l’ús d’una mostra més petita. El recompte tradicional de partícules alfa té una precisió del ± 5%. [4]

Nota

  1. Owen Davis, Uranium-Thorium Dating , a Biogeography ECOLOGY 438/538 , Departament de Geociències, Universitat d'Arizona, primavera de 2005. Consultat el 24 d'octubre de 2015 .
  2. ^ a b MJ Aitken, Cites basades en ciències en arqueologia , Routledge, 25 de febrer de 2014, pàg. 124, ISBN 978-1-317-87149-1 .
  3. ^ a b Henry P. Schwarcz, datació de sèries d'urani de dipòsits quaternaris , a Quaternary International , vol. 1, gener de 1989, pp. 7-17, DOI : 10.1016 / 1040-6182 (89) 90005-0 .
  4. ^ Henry P. Schwarcz, Uranium series dating in paleoanthropology , in Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews , vol. 1, núm. 2, 2005, pàgs. 56-62, DOI : 10.1002 / evan.1360010207 .

Enllaços externs