Nick Connor

Los rayos X , también conocidos como radiación X , se refieren a la radiación electromagnética (sin masa en reposo, sin carga) de altas energías. Los rayos X son fotones de alta energía con longitudes de onda cortas y, por lo tanto, de muy alta frecuencia. La frecuencia de radiación es el parámetro clave de todos los fotones, porque determina la energía de un fotón. Los fotones se clasifican de acuerdo con las energías de las ondas de radio de baja energía y la radiación infrarroja, a través de la luz visible, hasta los rayos X de alta energía y los rayos gamma .

La mayoría de los rayos X tienen una longitud de onda que varía de 0.01 a 10 nanómetros (3 × 10 ¹⁶ Hz a 3 × 10 ¹⁹ Hz), correspondiente a energías en el rango de 100 eV a 100 keV. Las longitudes de onda de los rayos X son más cortas que las de los rayos UV y generalmente más largas que las de los rayos gamma. La distinción entre rayos X y rayos gamma no es tan simple y ha cambiado en las últimas décadas. Según la definición actualmente válida, los rayos X son emitidos por electrones fuera del núcleo, mientras que los rayos gamma son emitidos por el núcleo .

Coeficiente de atenuación lineal: rayos X

La atenuación de los rayos X se puede describir con la siguiente ecuación.

I = I ₀ .e ^-μx

, donde I es la intensidad después de la atenuación, I _o es la intensidad incidente, μ es el coeficiente de atenuación lineal (cm ^-1 ) y el espesor físico del absorbedor (cm).

Los materiales enumerados en la tabla son aire, agua y elementos diferentes desde el carbono ( Z = 6) hasta el plomo ( Z = 82) y sus coeficientes de atenuación lineal se dan para dos energías de rayos X. Hay dos características principales del coeficiente de atenuación lineal:

• El coeficiente de atenuación lineal aumenta a medida que aumenta el número atómico del absorbedor.
• El coeficiente de atenuación lineal para todos los materiales disminuye con la energía de los rayos X.

Coeficiente de atenuación masiva

Al caracterizar un material absorbente, a veces podemos usar el coeficiente de atenuación de masa.  El coeficiente de atenuación de masa se define como la relación del coeficiente de atenuación lineal y la densidad del absorbedor (μ / ρ) . La atenuación de los rayos X se puede describir con la siguiente ecuación:

I = I ₀ .e ^{– (μ / ρ) .ρl}

Dispersión de Rayleigh – Dispersión de Thomson

La dispersión de Rayleigh , también conocida como dispersión de Thomson, es el límite de baja energía de la dispersión de Compton. La energía cinética de las partículas y la frecuencia de los fotones no cambian como resultado de la dispersión. La dispersión de Rayleigh ocurre como resultado de una interacción entre un fotón entrante y un electrón, cuya energía de unión es significativamente mayor que la del fotón entrante. Se supone que la radiación incidente establece el electrón en una oscilación resonante forzada de tal manera que el electrón reemite radiación de la misma frecuencia pero en todas las direcciones.. En este caso, el campo eléctrico de la onda incidente (fotón) acelera la partícula cargada, haciendo que, a su vez, emita radiación a la misma frecuencia que la onda incidente y, por lo tanto, la onda se dispersa. La dispersión de Rayleigh es significativa hasta ke 20keV y, al igual que la dispersión de Thomson, es elástica. La sección transversal de dispersión total se convierte en una combinación de las secciones transversales de dispersión ligadas de Rayleigh y Compton. La dispersión de Thomson es un fenómeno importante en la física del plasma y fue explicado por primera vez por el físico JJ Thomson. Esta interacción tiene una gran importancia en el área de la cristalografía de rayos X.

Interacción de rayos X con materia

Aunque se conoce una gran cantidad de posibles interacciones, existen tres mecanismos de interacción clave con la materia. La fuerza de estas interacciones depende de la energía de los rayos X y la composición elemental del material, pero no mucho de las propiedades químicas, ya que la energía del fotón de rayos X es mucho mayor que las energías de unión química. La absorción fotoeléctrica domina a bajas energías de rayos X, mientras que la dispersión de Compton domina a energías más altas.

• Absorción fotoeléctrica
• Dispersión de Compton
• la dispersión de Rayleigh

Dispersión de Compton de rayos X

La fórmula de Compton se publicó en 1923 en Physical Review. Compton explicó que el cambio de rayos X es causado por el impulso de fotones en forma de partículas . La fórmula de dispersión de Compton es la relación matemática entre el cambio en la longitud de onda y el ángulo de dispersión de los rayos X. En el caso de la dispersión de Compton, el fotón de frecuencia  f  choca con un electrón en reposo. Tras la colisión, el fotón rebota en el electrón, abandonando parte de su energía inicial (dada por la fórmula de Planck E = hf). Mientras el electrón gana impulso (masa x velocidad), el  fotón no puede bajar su velocidad. Como resultado de la ley de conservación del momento, el fotón debe disminuir su impulso dado por:

Entonces, la disminución en el momento del fotón debe traducirse en una  disminución en la frecuencia  (aumento en la longitud de onda Δ λ = λ ‘- λ ). El desplazamiento de la longitud de onda aumentó con el ángulo de dispersión de acuerdo con  la fórmula de Compton :

donde λ  es la longitud de onda inicial del fotón λ ‘  es la longitud de onda después de la dispersión, h  es la constante de Planck = 6.626 x 10 ^-34  Js, m _e  es la masa de electrones en reposo (0.511 MeV) c  es la velocidad de la luz Θ  es la dispersión ángulo. El cambio mínimo en la longitud de onda ( λ ′  –  λ ) para el fotón ocurre cuando Θ = 0 ° (cos (Θ) = 1) y es al menos cero. El cambio máximo en la longitud de onda ( λ ′  –  λ) para el fotón ocurre cuando Θ = 180 ° (cos (Θ) = – 1). En este caso, el fotón transfiere al electrón la mayor cantidad de impulso posible. El cambio máximo en la longitud de onda se puede derivar de la fórmula de Compton:

La cantidad h / m _e c se conoce como la  longitud  de onda de Compton del electrón y es igual a  2,43 × 10 ⁻¹² m .

Interacción de rayos X con materia

Aunque se conoce una gran cantidad de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacción con la materia. La fuerza de estas interacciones depende de la energía de los rayos X y la composición elemental del material, pero no mucho de las propiedades químicas, ya que la energía del fotón de rayos X es mucho mayor que las energías de unión química. La absorción fotoeléctrica domina a bajas energías de rayos X, mientras que la dispersión de Compton domina a energías más altas.

• Absorción fotoeléctrica
• Dispersión de Compton
• la dispersión de Rayleigh

La exposición a la radiación es una medida de la ionización del aire debido a la radiación ionizante de fotones de alta energía (es decir, rayos X y rayos gamma). La exposición a la radiación se define como la suma de las cargas eléctricas (∆q) en todos los iones de un signo producido en el aire cuando todos los electrones, liberados por los fotones en un volumen de aire cuya masa es ∆m, se detienen por completo en el aire.

Exposición a la radiación se da el símbolo X . La unidad SI de exposición a la radiación es el coulomb por kilogramo (C / kg), pero en la práctica, se usa el roentgen .

Roentgen – Unidad de exposición a la radiación

El roentgen  , abreviado R , es la unidad de exposición a la radiación. En la definición original, 1 R significa la cantidad de rayos X o radiación γ que se requiere para liberar cargas positivas y negativas de una unidad de carga electrostática (esu) en 1 cm³ de aire seco a temperatura y presión estándar (STP). Tenga en cuenta que 1 esu ≈ 3.33564 × 10 ⁻¹⁰ C. Como resultado, un roentgen corresponde a 2.58 x 10 ^-4 coulomb por kg de iones generados en el aire y una exposición de un coulomb por kilogramo es equivalente a 3876 roentgens.

Las exposiciones a la radiación medidas en la industria (excepto la medicina nuclear) a menudo tienen dosis comparables a un roentgen y a menudo se usan los siguientes múltiplos:

1 mR (milli roentgen) = 1E-3 R

1 kR (kilo roentgen) = 1E3 R

Para calcular la dosis de radiación (en Gy) a partir de una exposición a la radiación de 1 R depende de la energía de los rayos X o los rayos γ y la composición del material irradiado. Por ejemplo, si el tejido blando se expone a rayos γ de 1 R, la dosis de radiación será de aproximadamente 9,3 miligramos (mGy).

Conversión: Exposición a dosis absorbida

La dosis se define como la cantidad de energía depositada por la radiación ionizante en una sustancia. Para un campo de radiación dado, la dosis absorbida dependerá del tipo de materia que absorbe la radiación. Aunque se conoce una gran cantidad de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacción de los rayos gamma con la materia .

• Efecto fotoeléctrico
• Dispersión de Compton
• Producción en pareja

Por ejemplo, para una exposición de 1 roentgen por rayos gamma con una energía de 1 MeV , la dosis en el aire será de 0.876 rad . Esto se puede determinar utilizando la energía de ionización del aire seco a 20 ° C y 101.325 kPa de presión, que es 33.97 J / C. Por lo tanto, una exposición de 2.58 × 10 ⁻⁴ C / kg (1 roentgen) depositaría una dosis absorbida de 8.76 × 10 ⁻³ J / kg (0.876 rad) en aire seco en esas condiciones. En la literatura se puede encontrar una tabla que muestra la exposición a la conversión de dosis para varios materiales para una variedad de energías de rayos gamma.

La exposición a la radiación es una medida de la ionización del aire debido a la radiación ionizante de fotones de alta energía (es decir, rayos X y rayos gamma). La exposición a la radiación se define como la suma de las cargas eléctricas (∆q) en todos los iones de un signo producido en el aire cuando todos los electrones, liberados por los fotones en un volumen de aire cuya masa es ∆m, se detienen por completo en el aire.

Exposición a la radiación se da el símbolo X . La unidad SI de exposición a la radiación es el coulomb por kilogramo (C / kg), pero en la práctica, se usa el roentgen .

Unidad de exposición a la radiación

El roentgen , abreviado R , es la unidad de exposición a la radiación. En la definición original, 1 R significa la cantidad de rayos X o radiación γ que se requiere para liberar cargas positivas y negativas de una unidad de carga electrostática (esu) en 1 cm³ de aire seco a temperatura y presión estándar (STP). Tenga en cuenta que 1 esu ≈ 3.33564 × 10 ⁻¹⁰ C. Como resultado, un roentgen corresponde a 2.58 x 10 ^-4 coulomb por kg de iones generados en el aire y una exposición de un coulomb por kilogramo es equivalente a 3876 roentgens.

Las exposiciones a la radiación medidas en la industria (excepto la medicina nuclear) a menudo tienen dosis comparables a un roentgen y a menudo se usan los siguientes múltiplos:

1 mR (milli roentgen) = 1E-3 R

1 kR (kilo roentgen) = 1E3 R

Para calcular la dosis de radiación (en Gy) a partir de una exposición a la radiación de 1 R depende de la energía de los rayos X o los rayos γ y la composición del material irradiado. Por ejemplo, si el tejido blando se expone a rayos γ de 1 R, la dosis de radiación será de aproximadamente 9,3 miligramos (mGy).

Conversión: Exposición a dosis absorbida

La dosis se define como la cantidad de energía depositada por la radiación ionizante en una sustancia. Para un campo de radiación dado, la dosis absorbida dependerá del tipo de materia que absorbe la radiación. Aunque se conoce una gran cantidad de posibles interacciones, existen tres mecanismos clave de interacción de los rayos gamma con la materia .

• Efecto fotoeléctrico
• Dispersión de Compton
• Producción en pareja

Por ejemplo, para una exposición de 1 roentgen por rayos gamma con una energía de 1 MeV , la dosis en el aire será de 0.876 rad . Esto se puede determinar utilizando la energía de ionización del aire seco a 20 ° C y 101.325 kPa de presión, que es 33.97 J / C. Por lo tanto, una exposición de 2.58 × 10 ⁻⁴ C / kg (1 roentgen) depositaría una dosis absorbida de 8.76 × 10 ⁻³ J / kg (0.876 rad) en aire seco en esas condiciones. En la literatura se puede encontrar una tabla que muestra la exposición a la conversión de dosis para varios materiales para una variedad de energías de rayos gamma.

Tasa de exposición a la radiación

La tasa de exposición a la radiación es la tasa a la que se recibe una exposición. Es una medida de la intensidad de exposición (o fuerza). Por lo tanto, la tasa de exposición se define como:

En unidades convencionales, se mide en mR / seg o R / hr . Dado que la cantidad de exposición a la radiación depende directamente (linealmente) del tiempo que las personas pasan cerca de la fuente de radiación, la exposición es igual a la intensidad del campo de radiación (tasa de exposición) multiplicado por el tiempo que pasa en ese campo. Debe enfatizarse que este concepto se aplica solo a los rayos X o rayos γ en el aire en un punto fuera del cuerpo. La exposición a la radiación no es aplicable para describir neutrones, partículas cargadas o todas las interacciones que tienen lugar dentro de un cuerpo.

La dosis absorbida se define como la cantidad de energía depositada por la radiación ionizante en una sustancia. La dosis absorbida se da el símbolo D . La dosis absorbida generalmente se mide en una unidad llamada gris (Gy), que se deriva del sistema SI. En ocasiones, también se usa la unidad no SI rad , predominantemente en los EE. UU.

Ejemplos de dosis absorbidas en grises

Debemos tener en cuenta que la radiación nos rodea. En, alrededor y sobre el mundo en que vivimos. Es una fuerza de energía natural que nos rodea. Es una parte de nuestro mundo natural que ha estado aquí desde el nacimiento de nuestro planeta. En los siguientes puntos tratamos de expresar enormes rangos de exposición a la radiación, que pueden obtenerse de varias fuentes.

• 0.05 µGy – Dormir al lado de alguien
• 0.09 µGy : viviendo dentro de 30 millas de una planta de energía nuclear durante un año
• 0.1 µGy – Comer una banana
• 0.3 µGy : viviendo dentro de 50 millas de una central eléctrica de carbón durante un año
• 10 µGy : dosis diaria promedio recibida del fondo natural
• 20 µGy – Radiografía de tórax
• 40 µGy : un vuelo en avión de 5 horas
• 600 µGy – mamografía
• 1000 µGy : límite de dosis para miembros individuales del público, dosis efectiva total por año
• 3 650 µGy : dosis anual promedio recibida del fondo natural
• 5 800 µGy : tomografía computarizada del tórax
• 10 000 µGy : dosis media anual recibida de un entorno natural en Ramsar, Irán
• 20 000 µGy – tomografía computarizada de cuerpo completo
• 175 000 µGy : dosis anual de radiación natural en una playa de monazita cerca de Guarapari, Brasil.
• 5 000 000 µGy : dosis que mata a un ser humano con un riesgo del 50% en 30 días (LD50 / 30), si la dosis se recibe durante un período muy corto .

Como se puede ver, las dosis bajas son comunes en la vida cotidiana. Los ejemplos anteriores pueden ayudar a ilustrar las magnitudes relativas. Desde el punto de vista de las consecuencias biológicas, es muy importante distinguir entre las dosis recibidas durante períodos cortos y prolongados . Una » dosis aguda » es aquella que ocurre durante un período de tiempo corto y finito, mientras que una » dosis crónica«Es una dosis que continúa durante un período prolongado de tiempo para que se describa mejor mediante una tasa de dosis. Las dosis altas tienden a matar células, mientras que las dosis bajas tienden a dañarlas o cambiarlas. Las dosis bajas distribuidas durante largos períodos de tiempo no causan un problema inmediato a ningún órgano del cuerpo. Los efectos de bajas dosis de radiación ocurren a nivel celular y los resultados pueden no observarse durante muchos años.

La dosis absorbida se define como la cantidad de energía depositada por la radiación ionizante en una sustancia. La dosis absorbida se da el símbolo D . La dosis absorbida generalmente se mide en una unidad llamada gris (Gy), que se deriva del sistema SI. En ocasiones, también se usa la unidad no SI rad , predominantemente en los EE. UU.

Unidades de dosis absorbida

• Grey . Una dosis de un gray es equivalente a una unidad de energía (julios) depositada en un kilogramo de una sustancia.
• RAD . Una dosis de un rad es equivalente a la deposición de cien ergios de energía en un gramo de cualquier material.

Gris – Unidad de dosis absorbida

Una dosis de un gris es equivalente a una unidad de energía (julios) depositada en un kilogramo de una sustancia. Esta unidad fue nombrada en honor a Louis Harold Gray , quien fue uno de los grandes pioneros en biología de la radiación. Un gray es una gran cantidad de dosis absorbida. Una persona que ha absorbido una dosis de 1 Gy en todo el cuerpo ha absorbido un julio de energía en cada kg de tejido corporal.

Las dosis absorbidas medidas en la industria (excepto la medicina nuclear) a menudo tienen dosis más bajas que un gris, y a menudo se usan los siguientes múltiplos:

1 mGy (miligramo) = 1E-3 Gy

1 µGy (microgray) = 1E-6 Gy

Las conversiones de las unidades SI a otras unidades son las siguientes:

• 1 Gy = 100 rad
• 1 mGy = 100 mrad

El gray y el rad son unidades físicas. Describen el efecto físico de la radiación incidente (es decir, la cantidad de energía depositada por kg), pero no nos dice nada sobre las consecuencias biológicas de dicha deposición de energía en el tejido vivo.

rad – Unidad de dosis absorbida

Una dosis de un rad es equivalente a la deposición de cien ergios de energía en un gramo de cualquier material. Tenga en cuenta que, el erg es una unidad de energía y trabajo igual a 10 ⁻⁷ julios. Una unidad relacionada, el roentgen, se utiliza para cuantificar la exposición a la radiación. El factor F se puede usar para convertir entre rads y roentgens.

Un rad es una dosis significativamente menor que un gris, que es una gran cantidad de dosis absorbida. Una persona que ha absorbido una dosis de 100 rad de todo el cuerpo ha absorbido un julio de energía en cada kg de tejido corporal. Las dosis absorbidas medidas en la industria (excepto la medicina nuclear) a menudo tienen dosis comparables a un rad y a menudo se usan los siguientes múltiplos:

1 mrad (milirad) = 1E-3 rad

1 krad (kilorad) = 1E3 rad

Las conversiones de las unidades SI a otras unidades son las siguientes:

• 1 Gy = 100 rad
• 1 mGy = 100 mrad

El gray y el rad son unidades físicas. Describen el efecto físico de la radiación incidente (es decir, la cantidad de energía depositada por kg), pero no nos dice nada sobre las consecuencias biológicas de dicha deposición de energía en el tejido vivo.

La dosis de radiación es una medida de la cantidad de exposición a la radiación ionizante. Se sabe que la radiación ionizante puede penetrar el cuerpo humano o un objeto. La energía absorbida de esta exposición a la radiación se denomina dosis de radiación o simplemente una dosis: absorbida, equivalente y efectiva:

• Dosis absorbida,
• Dosis equivalente,
• Dosis efectiva

¿Por qué tratamos con una dosis de radiación? En capítulos anteriores, hemos discutido la radioactividad y la intensidad de una fuente radiactiva, medida generalmente en bequerelios . Pero cualquier fuente radiactiva no representa ningún riesgo biológico siempre que esté aislada de los entornos. Sin embargo, cuando las personas u otro sistema (también no biológico) están expuestos a la radiación, se deposita energía en el material y se administra la dosis de radiación.

Por lo tanto, es muy importante distinguir entre la radioactividad de una fuente radiactiva y la dosis de radiación que puede resultar de la fuente. En general, la dosis de radiación depende de los siguientes factores con respecto a la fuente radiactiva:

• Actividad. La actividad de la fuente influye directamente en la dosis de radiación depositada en el material.
• Tipo de radiación . Cada tipo de radiación interactúa con la materia de una manera diferente . Por ejemplo, las partículas cargadas con altas energías pueden ionizar directamente los átomos. Por otro lado, las partículas eléctricamente neutras interactúan solo indirectamente, pero también pueden transferir algunas o todas sus energías a la materia.
• Distancia. La cantidad de exposición a la radiación depende de la distancia desde la fuente de radiación. De manera similar al calor de un incendio, si está demasiado cerca, la intensidad de la radiación de calor es alta y puede quemarse. Si está a la distancia correcta, puede resistir allí sin ningún problema y, además, es cómodo. Si está demasiado lejos de la fuente de calor, la insuficiencia de calor también puede dañarlo. Esta analogía, en cierto sentido, puede aplicarse a la radiación también de fuentes de radiación.
• Hora. La cantidad de exposición a la radiación depende directamente (linealmente) del tiempo que las personas pasan cerca de la fuente de radiación.
• Blindaje Finalmente, la dosis de radiación también depende del material entre la fuente y el objeto. Si la fuente es demasiado intensa y el tiempo o la distancia no proporcionan suficiente protección contra la radiación, se puede usar el blindaje.

El peligro de la radiación ionizante radica en el hecho de que la radiación es invisible y no es directamente detectable por los sentidos humanos. La gente no puede ver ni sentir radiación, pero deposita energía en las moléculas del cuerpo. La energía se transfiere en pequeñas cantidades para cada interacción entre la radiación y una molécula y generalmente hay muchas de esas interacciones.

En las centrales nucleares, el problema central es proteger al personal y al medio ambiente contra los rayos gamma y los neutrones , porque los rangos de partículas cargadas (como las partículas beta y alfa) en la materia son muy cortos. Por otro lado, debemos ocuparnos del blindaje de todos los tipos de radiación, porque cada reactor nuclear es una fuente importante de todos los tipos de radiación ionizante.

Ver también: atenuación de rayos gamma

Ver también: blindaje de neutrones

La datación radiométrica (o datación radiactiva) es cualquier técnica utilizada para fechar materiales orgánicos y también inorgánicos de un proceso que involucra la desintegración radiactiva . El método compara la abundancia de un isótopo radioactivo natural dentro del material con la abundancia de sus productos de descomposición, que se forman a una tasa de descomposición constante conocida.

La ley de desintegración radiactiva establece que la probabilidad por unidad de tiempo de que un núcleo decaiga es una constante, independiente del tiempo. Esta constante se llama la constante de desintegración y se denota por λ, «lambda». Esta probabilidad constante puede variar mucho entre los diferentes tipos de núcleos, lo que lleva a las diferentes tasas de desintegración observadas. La desintegración radiactiva de cierto número de átomos (masa) es exponencial en el tiempo.

Ley de desintegración radiactiva: N = N ₀ .e ^-λt

Uno de los métodos de datación radiométrica más antiguos es la datación con uranio-plomo . La edad de la corteza terrestre se puede estimar a partir de la relación entre las cantidades de uranio-238 y plomo-206 que se encuentran en las muestras geológicas. La larga vida media del isótopo uranio-238 (4.51 × 10 ⁹ años) lo hace muy adecuado para su uso en la estimación de la edad de las rocas ígneas más tempranas y para otros tipos de datación radiométrica, incluida la datación uranio-torio y uranio- datación de uranio.

La datación con uranio-plomo se basa en la medición del primer y último miembro de la serie de uranio , que es una de las tres series radiactivas clásicas que comienzan con el uranio 238 natural . Esta cadena de desintegración radiactiva consiste en núcleos atómicos pesados ​​inestables que se desintegran a través de una secuencia de desintegraciones alfa y beta.hasta que se logre un núcleo estable. En el caso de las series de uranio, el núcleo estable es plomo-206. La suposición hecha es que todos los núcleos de plomo-206 encontrados en la muestra hoy en día eran originalmente núcleos de uranio-238. Eso significa que en la formación de la corteza la muestra no contenía núcleos de plomo-206. Si no se encuentran otros isótopos de plomo en la muestra, esta es una suposición razonable. Bajo esta condición, la edad de la muestra se puede calcular suponiendo una descomposición exponencial de uranio-238. Es decir:

El método de datación con uranio y plomo generalmente se realiza en el mineral circón . Los circones de Jack Hills en Australia Occidental han producido edades de U-Pb de hasta 4,404 mil millones de años , interpretados como la era de la cristalización, convirtiéndolos en los minerales más antiguos hasta la fecha en la Tierra.

Era de la Tierra – Datación con plomo de uranio

La edad de la Tierra es de aproximadamente 4.54 billones de años . Esta datación se basa en la evidencia de la datación radiométrica por edades del material de meteoritos y es consistente con las edades radiométricas de las muestras terrestres y lunares más antiguas conocidas.

La edad de la Tierra es de aproximadamente 4.54 billones de años . Esta datación se basa en la evidencia de la datación radiométrica por edades del material de meteoritos y es consistente con las edades radiométricas de las muestras terrestres y lunares más antiguas conocidas.

Uno de los métodos de datación radiométrica más antiguos es la datación con uranio-plomo . La edad de la corteza terrestre se puede estimar a partir de la relación entre las cantidades de uranio-238 y plomo-206 que se encuentran en las muestras geológicas. La larga vida media del isótopo uranio-238 (4.51 × 10 ⁹ años) lo hace muy adecuado para su uso en la estimación de la edad de las rocas ígneas más tempranas y para otros tipos de datación radiométrica, incluida la datación uranio-torio y uranio- datación de uranio.

La datación con uranio-plomo se basa en la medición del primer y último miembro de la serie de uranio , que es una de las tres series radiactivas clásicas que comienzan con el uranio 238 natural . Esta cadena de desintegración radiactiva consiste en núcleos atómicos pesados ​​inestables que se desintegran a través de una secuencia de desintegraciones alfa y beta.hasta que se logre un núcleo estable. En el caso de las series de uranio, el núcleo estable es plomo-206. La suposición hecha es que todos los núcleos de plomo-206 encontrados en la muestra hoy en día eran originalmente núcleos de uranio-238. Eso significa que en la formación de la corteza la muestra no contenía núcleos de plomo-206. Si no se encuentran otros isótopos de plomo en la muestra, esta es una suposición razonable. Bajo esta condición, la edad de la muestra se puede calcular suponiendo una descomposición exponencial de uranio-238. Es decir:

El método de datación con uranio y plomo generalmente se realiza en el mineral circón . Los circones de Jack Hills en Australia Occidental han producido edades de U-Pb de hasta 4.404 mil millones de años , interpretados como la edad de cristalización, convirtiéndolos en los minerales más antiguos hasta la fecha en la Tierra.

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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.