Desintegración Radiactiva y Datación Radiométrica

La radiactividad es la transformación espontánea de un nucleído inestable, que da como resultado la emisión de radiación. Este es un proceso aleatorio, por lo que todos los núcleos de la muestra tienen la misma probabilidad de descomponerse. El número de desintegraciones por unidad de tiempo se llama actividad, A, que es directamente proporcional a N, el número de núcleos radiactivos.

Lambda, la constante de desintegración, es la probabilidad media de desintegración por núcleo por unidad de tiempo. La actividad se mide con detectores de radiación y tiene el becquerel, que es una desintegración por segundo, como su unidad SI.El curie, que es de 37 mil millones de bequerelios, todavía se usa para aplicaciones a gran escala. Los diferentes radionúclídos tienen diferentes tasas de desintegración.

Como la actividad es proporcional al número de átomos radiactivos, disminuye con el tiempo a medida que disminuye la cantidad de núcleos inestables en la muestra. El cambio de actividad a lo largo del tiempo se calcula con una ecuación exponencial, donde A es la actividad en el tiempo t, A₀ es la actividad inicial, lambda es la constante de desintegración, y t es el tiempo transcurrido desde que la actividad fue A₀.La vida media de un radionúclido, t_1/2, es el tiempo promedio requerido para que la actividad de una muestra caiga a la mitad de ese valor. Por lo tanto, la ecuación se puede reorganizar para calcular la vida media a partir de la constante de desintegración, a la que es inversamente proporcional.

La vida media es una propiedad intrínseca de un radionúclido, y varía mucho de un nucleído a otro:el radón 220 tiene una vida media de un minuto, mientras que el torio 232 tiene una vida media de 14 mil millones de años. Las vidas medias fijas de los radionúclidos son relevantes para técnicas como la datación radiométrica, que estima la edad de los objetos a partir de la cantidad de radionúclidos naturales. La proporción de carbono 14 inestable a carbono-12 estable en plantas y animales vivos coincide con la de la atmósfera.

La proporción se mantiene mediante la reposición de carbón del aire y los alimentos. Después de la muerte, la proporción de carbono 14 a carbono 12 comienza a disminuir a medida que el carbono 14 radiactivo se desintegra emitiendo partículas beta. Si una muestra tiene un 25 de carbono-14 más que cuando estaba viva, entonces deben haber transcurrido dos vidas medias.

El objeto entonces debe tener 11.460 años.