Presentaci

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ALGUNOS MÉTODOS PARA MEDIR EL TIEMPO 1.-Reloj
de Radio Carbono 2.- Dendrocronología 3.-Medició
n directa de Carbono 14 4.-Racemización del
aminoacido 5.- Análisis de Varvas 6.- Otros
isótopos Cosmogénicos
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1. Reloj de Radiocarbono El carbono 14, un
isótopo radiactivo del carbono 12 ordinario, fue
descubierto durante experimentos de aceleración
atómica hechos en un ciclotrón. Luego fue hallado
también en la atmósfera terrestre. Emite débiles
rayos beta que pueden contarse con un instrumento
adecuado. El carbono 14 tiene un período de
semidesintegración de solamente 5.700 años, lo
cual es adecuado para fechar cosas asociadas con
la historia primitiva del hombre. De hecho, el
radiocarbono tiene una existencia tan corta, con
relación a la edad de la Tierra, que solamente
puede hallarse todavía presente si de alguna
manera se le ha producido constantemente.
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Resumiendo Los protones cósmicos de origen
galáctico son desviados por el campo magnético
terrestre. Los que penetran en la atmósfera dan
origen a neutrones al colisionar sobre moléculas
de oxígeno. Estos neutrones entran en colisión
con las moléculas de aire, después de numerosos
choques, estas partículas pierden aceleración y
alcanzan poco a poco la energía térmica de un
gas.
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En estas condiciones, al incidir un neutrón sobre
un átomo de nitrógeno, da origen a C14,
emitiéndose un protón. La mayor producción de
estos protones secundarios se produce en una zona
de altitud con presiones residuales de 75 a 120
gr/cm2 (aproximadamente entre 15 y 18 Kilómetros
de altitud) y es en esta misma banda donde se
sitúa la tasa de máxima producción de C14.
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El bombardeo de la atmósfera por rayos cósmicos
convierten los átomos de nitrógeno en carbono
radiactivo. Este carbono es usado en la forma de
dióxido de carbono por las plantas en el proceso
de fotosíntesis y se convierte en toda clase de
compuestos orgánicos en las células vivas. Los
animales y los humanos consumen el tejido
vegetal, de modo que todo lo que vive llega a
contener radiocarbono en la misma proporción en
que se encuentra en el aire.
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Mientras un organismo continúe vivo, el
radiocarbono que hay en él y que se desintegra se
repone mediante el nuevo carbono que entra. Pero
cuando un árbol o un animal muere, se corta el
suministro de radiocarbono fresco y su nivel de
radiocarbono comienza a bajar.
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Si un trozo de carbón vegetal o de hueso animal
se preserva por 5.700 años, queda con solo la
mitad del radiocarbono que tuvo cuando vivo. Por
lo tanto, en principio, si medimos la proporción
de carbono 14 que queda en algo que tuvo vida,
podemos decir por cuánto tiempo ha estado muerto.
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El método de radiocarbono puede aplicarse a una
amplia variedad de cosas de origen orgánico, esto
es, no sirve para fechar ídolos de piedra,
metales, o edificios, Por este método se han
fechado miles de muestras.
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2. Dendrocronología Dendrocronología... datación
por anillos arbóreos. Los que han empleado el
radiocarbono para fechar han resuelto normalizar
sus fechas con la ayuda de muestras de madera
datadas por la cuenta de los anillos anuales de
los árboles, en especial los del pino aristado,
que vive por centenares y hasta miles de años en
la región sudoeste de los Estados Unidos. A este
campo de estudio se le llama dendrocronología.
Por lo tanto, ya no se cree que el reloj de
radiocarbono dé una cronología absoluta, sino una
de fechas relativas. Para obtener la edad
verdadera, la fecha de radiocarbono tiene que ser
corregida mediante la cronología basada en los
anillos arbóreos. Por esto, al resultado de una
medición de radiocarbono se le conoce como "fecha
de radiocarbono".
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Al someter esta fecha a cotejo por una curva de
calibración basada en los anillos arbóreos se
deduce la fecha absoluta. Esto es válido hasta
donde se pueda considerar confiable la cuenta de
los anillos del pino aristado. Ahora se presenta
el problema de que el árbol viviente más antiguo
cuya edad se conoce se remonta solamente hasta el
año 800 d.C.
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3. Medicion Directa del Carbono 14 Algo reciente
en la datación por radiocarbono es contar, no
solo los rayos beta que se desprenden de los
átomos que se desintegran, sino todos los átomos
de carbono 14 que hay en una muestra pequeña.
Esto es particularmente útil al fechar
especímenes muy antiguos en los cuales solo queda
una fracción muy pequeña de carbono 14. Cada tres
días, solamente un átomo de cada millón del
carbono 14 se desintegra. El acumular suficientes
recuentos como para distinguir entre la
radiactividad y los rayos cósmicos al medir
muestras antiguas es algo que resulta muy
tedioso. Pero si ahora podemos contar todos los
átomos de carbono 14, sin tener que esperar que
se desintegren, podemos obtener una sensibilidad
un millón de veces mayor.
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Esto se logra por la curvación de un haz de
átomos de carbono cargados positivamente en un
campo magnético para separar el carbono 14 del
carbono 12. Al carbono 12, que es más liviano, se
le fuerza a un círculo más cerrado, y el carbono
14, que es más pesado, entra en un contador por
una abertura. Este método, aunque más complicado
y costoso que el de contar rayos beta, tiene la
ventaja de que la cantidad de material necesaria
para la prueba es mil veces inferior. Presenta la
posibilidad de fechar manuscritos raros y
antiguos y otros artefactos de los cuales no se
puede obtener una muestra de varios gramos, que
sería destruida durante la prueba. Ahora tales
artículos pueden fecharse por muestras de apenas
unos miligramos.
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4. Racemización del Aminoácido Cuando se forman
aminoácidos en las plantas o animales vivientes,
se presentan en una sola forma, generalmente la
izquierda, o forma 1 (levógira). Si se calienta
el compuesto, la agitación termal de las
moléculas hace que algunas de ellas se vuelvan en
el otro sentido, y la forma izquierda cambia a la
forma derecha (la dextrógira). A este cambio se
le llama racemización. Si continúa por suficiente
tiempo, este proceso produce cantidades iguales
de las formas 1 y d. Esto es de interés especial
por estar relacionado con los organismos
vivientes, lo mismo que el fechar mediante
radiocarbono.
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A un aminoácido típico le tomaría decenas de
miles de años aproximarse al estado de
racemizado, es decir, el estado en que tanto las
formas levógiras como las dextrógiras están
presentes en cantidades iguales. La idea para
fechar por este método es la siguiente Si un
hueso queda enterrado y permanece sin
perturbación, el ácido aspártico del hueso, un
aminoácido cristalizado, se racemiza lentamente.
Después de un largo período desenterramos el
hueso, extraemos y purificamos el ácido aspártico
que queda, y comparamos su grado de polarización
con el del ácido aspártico-l puro. Así podemos
calcular cuánto tiempo atrás este hueso era parte
de una criatura viviente.
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Método Potasio-Argón (K/Ar clásico) El K se
presenta en forma de tres isótopos K39, K40 y
K41, de los cuales sólo el K40 es radiactivo,
desintegrándose según dos procesos diferentes. El
K40 representa el 0,112 del total del K que se
encuentra en la naturaleza. Un 88,3 de este
potasio se transforma en calcio y un 11,7 en
argón. El método K/Ar cubre casi por completo
la escala de los tiempos geológicos (T1.300 Ma)
pudiendo datarse con éste método las rocas
terrestres más antiguas (de más de 3.000 Ma)
hasta las más modernas, situándose como límite
antigüedades próximas a 1 millón de años.
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Método Uranio-Torio-Plomo Los cronómetros U-Th-Pb
son probablemente los más precisos que se pueden
utilizar para materiales geológicos con edades
superiores a los 30 M.a. Para materiales de
estas antigüedades se puede suponer que el uranio
y el torio están en equilibrio secular y se puede
considerar que la filiación U-Pb y Th-Pb es
directa, aunque en realidad constituyen familias
radiactivas con una filiación larga y compleja,
en la que participan numerosos isótopos
radiogénicos y radiactivos con períodos muy
variables.
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El uranio sólo se presenta en forma de dos
isótopos U238 (representaría el 99,3
aproximadamente del total) y el U235 (que se
encuentra en una proporción del 0,7 del uranio
total). La relación actual U238/U235 es igual a
137,88. Por otra parte la desintegración del
U235 es unas seis veces más rápida que la del
U238 y por lo tanto el U235 debía ser mucho más
abundante en los tiempos geológicos pasados. Es
interesante hacer notar que desde la formación de
la Tierra, hace aproximadamente unos 4.500 M.a.,
casi el 50 del U238 original se ha desintegrado
en Pb206, el 99 del U235 original en Pb207 y el
20 del Th232 en Pb208.
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Método del Calcio-41 El isótopo radioactivo del
Calcio, Ca4120 mediante una captura simple de un
electrón decrece a K4119 acompañando una emisión
de rayos X de baja energía. Existen 6 isótopos
estables de Ca, de los cuáles el Ca40 es sin duda
y con diferencia el más abundante (96,04). El
interés más espectacular del Ca41, es que gracias
a su período radioactivo de 100.000 años, puede
permitir datar restos óseos en un intervalo de
tiempo entre 50.000 y 1.000.000 de años  (5 x 104
a 106). En este período de tiempo tan importante
para la evolución de la especie humana, son
sumamente escasos los métodos de dataciones
absolutas aplicables.
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Las dataciones mediante la técnica del C14 no
pueden aventurarse más allá de los 70.000 años,
100.000 años a los sumo, y resulta que el Ca41 es
el único isótopo cosmogénico que puede tomar el
relevo del carbono radioactivo. El calcio es un
elemento muy abundante en la naturaleza, del que
particularmente los mamíferos absorben una gran
cantidad durante su vida, para la construcción de
su esqueleto.
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Puede suponerse que la relación Ca41 / Ca40 es la
misma en la superficie terrestre en un momento
dado que en la estructura ósea de un ser vivo. A
la muerte de éste, al no renovarse, el Ca41
contenido en estos huesos comenzará a decrecer en
función del Tiempo de semidesintegración que es
de 100.000 años, lo que nos permitirá datar los
huesos. Sin embargo el Ca41, recordemos se
produce en la superficie, por lo que es condición
necesaria que los restos estén al cubierto de la
radiación cósmica, enterrados o en una gruta.