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A curiosa conexão entre urânio e chumbo: O que essa técnica revela sobre as origens da Terra?
A datação por urânio-chumbo é uma técnica de datação radioativa antiga e sofisticada com importante importância em geologia e arqueologia. Este método pode determinar com precisão a idade de rochas que variam de um milhão de anos a mais de 4,5 bilhões de anos, normalmente com uma faixa de precisão de 0,1-1%. O método de datação urânio-chumbo é mais comumente aplicado ao zircão, um mineral que absorve urânio e tório durante sua formação, mas rejeita fortemente o chumbo. Isso significa que não há chumbo dentro dos cristais de zircão recém-formados e qualquer chumbo encontrado é gerado radioativamente. Portanto, medindo a proporção de chumbo e urânio, a idade dos zircões pode ser determinada com segurança.
O urânio decai em chumbo por meio de duas cadeias de decaimento diferentes: 238U decai em 206Pb, e 235U decai em 207Pb.
Caminhos de decaimento
O urânio é convertido em chumbo por meio de uma série de decaimentos alfa e beta, com o 238U e seus nuclídeos filhos passando por um total de oito decaimentos alfa e seis decaimentos beta, enquanto o 235U e seus nuclídeos filhos passam por apenas sete decaimentos alfa e quatro decaimentos beta. . Decaimento sub-beta. A existência de duas vias "paralelas" de decaimento de urânio-chumbo permite múltiplas técnicas de datação possíveis dentro de todo o sistema U-Pb.
Usos da Mineralogia
Embora o zircão (ZrSiO4) seja o mineral mais comumente usado, outros minerais como monotactinita, titanita e badeleíta também podem ser usados para datação de urânio-chumbo. Ao mesmo tempo, alguns minerais carbonáticos comuns, como calcita e aragonita, também podem ser datados usando a tecnologia de datação de urânio-chumbo quando cristais contendo urânio e tório não podem ser obtidos. Embora as idades desses minerais sejam geralmente menos precisas do que as dos minerais magmáticos e metamórficos tradicionalmente usados para datação, eles são mais comuns no registro geológico.
Mecanismos de danos por radiação
Durante o processo de decaimento alfa, os cristais de zircão sofrem danos por radiação que são localizados principalmente ao redor dos isótopos originais (urânio e tório). Esses danos desalojarão o isótopo filho (chumbo) de sua posição original na rede de zircão. Quando a concentração do isótopo original é alta, os danos à rede cristalina podem ser bastante graves e muitas vezes se unem em uma rede de danos por radiação, agravando ainda mais a destruição dentro do cristal. Essas contrações e microfissuras causadas pela radiação podem levar à lixiviação de isótopos de chumbo.
Cálculo de idade
Na ausência de perda ou ganho de chumbo externo, a idade dos zircões pode ser calculada assumindo a decadência exponencial do urânio. Este cálculo ignora o chumbo produzido na radiação de fundo e depende apenas da taxa de decaimento do urânio. Se uma série de amostras de zircão perdesse quantidades diferentes de chumbo, uma linha de ligação inconsistente se formaria. Essa inconsistência representa um desafio para determinar a idade de cada sistema de decaimento.
Clair Cameron Patterson, um geoquímico americano pioneiro no método de datação radiométrica de urânio-chumbo, estimou pela primeira vez a idade da Terra em 1956 em 4,55 bilhões de anos, um número que permanece incontestável até hoje.
A História e o Futuro da Terra
Nossa compreensão da idade da Terra se beneficiou do desenvolvimento da datação por urânio-chumbo. Mas com o avanço da tecnologia, será que podemos chegar mais perto de descobrir os belos segredos da Terra ou de outros planetas?
