Dona Fifi aos 19 anos.

Apostilas eletrônicas de Dona Fifi
DATAÇÃO ISOTÓPICA
Como ler os relógios nucleares



Métodos de datação por isótopos radioativos.

Para iniciar, veja uma tabela com alguns isótopos radioativos que serão importantes nos próximos relatos. A primeira coluna contém os nomes desses isótopos (isótopos pais). A segunda coluna contém os nomes dos isótopos formados pelo decaimento radioativo dos primeiros (isótopos filhos). A terceira coluna dá a meia-vida dos isótopos pais, em anos.

ISÓTOPO PAI ISÓTOPO FILHOMEIA-VIDA
Carbono-14Nitrogênio-14 5730 anos
Potássio-40Argônio-40 1,25 bilhões de anos
Urânio-238Chumbo-206 4,5 bilhões de anos
Rubídio-87Estrôncio-87 48,8 bilhões de anos


Note que o isótopo filho nem sempre surge diretamente do decaimento do isótopo pai. O chumbo-206, como vimos antes, só aparece depois de uma longa série de transformações, a partir do urânio-238. Essa série é mostrada ao lado, para sua diversão. Observe a enorme diversidade nos valores das meias-vidas. E veja que o chumbo-206 não é filho do urânio-238; é tata-tata...tataraneto!

A meia-vida do urânio-238, 4,5 bilhões de anos, é semelhante à idade de nosso planeta, a Terra. No entanto, não pense que o urânio que existe na Terra formou-se por aqui. Na verdade, ele é um extra-terrestre, originário de alguma estrela distante que explodiu. Mas, essa é outra história que talvez eu conte um dia desses.

Agora podemos ver como medir tempo usando isótopos radioativos. Como vimos na apostila anterior, o decaimento de uma amostra radioativa é representado por uma curva exponencial. No gráfico abaixo, a exponencial indica como a percentagem do isótopo pai vai diminuindo em uma amostra (uma rocha, por exemplo), enquanto outra exponencial, agora crescente, indica como a percentagem do isótopo filho vai aumentando. No instante inicial só existe o isótopo pai (100%). Depois de uma meia-vida, metade dos átomos do isótopo pai (50%) se transmutaram no isótopo filho. Depois de 2 meias-vidas, a percentagem do isótopo pai caiu para 25%, enquanto a percentagem do isótopo filho subiu para 75%.
Pronto. Se você possui uma amostra (uma rocha, por exemplo) e quer saber a idade dela, basta medir a percentagem dos isótopos pai e filho na amostra. Com o auxílio de um gráfico como esse, e sabendo a meia-vida do isótopo pai, você saberá a idade de sua amostra. Por exemplo, se sua rocha tem 75% de urânio-238 (pai) e 25% de chumbo-206 (filho), o gráfico diz que o tempo, desde que a rocha foi formada, foi de 0,415 t, isto é, 0,415 x 4,5 = 1,87 bilhões de anos.
Esse processo, da forma que descreví, baseou-se em algumas hipóteses que nem sempre são verdadeiras. Por exemplo, admitimos que, no instante inicial, só existiam átomos do isótopo pai e nenhum do filho. Mais adiante mostrarei como proceder se essa hipótese não for cumprida. Por outro lado, espera-se que o isótopo filho, uma vez formado, permaneça na amostra. No caso do argônio-40, filho do potássio-40, essa hipótese é precária. O argônio é um gás e, como todo gás, gosta de sair pelo mundo. Assim mesmo, é muito comum encontrar o argônio preso em incrustações de uma rocha que contém potássio-40. Nesse caso, é possível fazer-se uma boa datação.

Na apostila seguinte, vamos tratar do mais famoso método de datação que existe: o método do carbono-14. Nele, o isótopo filho não vai ter importância pois o que se mede é a atividade do isótopo pai. Vamos até lá para ver como isso é feito.


Apostila 3: O método do carbono-14.

Apostila 4: Algumas aplicações da datação por Carbono-14.

Apostila 5: Outros métodos de datação radioativa.

Apostila 6: Qual é mesmo a idade da Terra?

Apostila 7: Uma visita a um laboratório de carbono-14.

Apostila 8: Quando foi que a mulher chegou ao Piauí?