Decaimento radioativo e geocronologia

Decaimento radioativo dos elementos químicos; radiometria; geocronologia; métodos de datação radiométrica.

1. Decaimento Radioativo
Geocronologia
FINOM -6º Período de Geologia
Prof. Márcio Santos

2. •A radioatividade é definida como a capacidade que
alguns elementos fisicamente instáveis possuem de
emitir energia sob forma de partículas (alfa ou beta).
•São radiações eletromagnéticas, ou descritas em
termos da probabilidade de uma partícula nuclear
escapar através de uma barreira de potencial que a
vincula ao núcleo.
•Na natureza, todos os elementos com número atômico
(Z) maior que 83 são radioativos, possuindo uma
constante e lenta desintegração. Tais elementos
liberam energia através de ondas eletromagnéticas
(raio gama) ou partículas subatômicas em alta
velocidade: é o que chamamos de radiação.

3. Fonte: ALBARÈDE, F. Geoquímica : uma introdução. São Paulo : Oficina de Textos, 2011.

4. •A radioatividade foi descoberta no século XIX. Até esse
momento predominava a ideia de que os átomos eram
as menores partículas da matéria. Com a descoberta da
radiação, os cientistas constataram a existência de
partículas ainda menores que o átomo, tais como:
próton, nêutron, elétron.
•Anos se passaram e a ciência foi evoluindo até ser
possível produzir a radioatividade em laboratório. Veja
a diferença entre radiação natural e artificial:
••Radioatividade natural ou espontânea: é a que se
manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos
que se encontram na natureza.
•Radioatividade artificial ou induzida: é aquela
produzida por transformações nucleares artificiais.

5. •Um átomo instável se transforma em outro sem o
envolvimento dos elétrons que rodeiam o núcleo.
•Por convenção, refere-se ao núcleo atômico
instável como elemento-pai ou nuclídeo-paie ao
novo elemento, com núcleo atômico estável,
como elemento-filho ou nuclídeo-filho.
•O processo de decaimento pode ocorre de três
formas diferentes, todas resultando em
mudanças da estrutura atômica: decaimento alfa,
decaimento beta e decaimento por captura de
elétrons.

6. Fonte: Introdução à Geocronologia. UFAM.

7. Fonte: TEIXEIRA, W. e outros. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo : Cia. Editora Nacional, 2009.

8. •Durante o decaimento radioativo, cada elemento-
pai leva determinado tempo para se transformar
em elemento-filho.
•A radioatividade não depende de ligações
químicas, temperatura ou pressão. Ela pode ser
descrita como um evento cuja probabilidade de
ocorrência por unidade de tempo é invariante.
•As taxas de transformação dos radioisótopos não
são afetadas por fenômenos físicos ou químicos,
independentemente dos processos ou ambientes
geológicos, sendo, portanto, a mesma no magma
ou num mineral de rocha.

9. •O decaimento radioativo também não depende da
massa do material presente, mas sim da
probabilidade estatística de decaimento.
•A probabilidade de decaimento de um nuclídeo
radioativo por unidade de tempo é indicada por λ.
•Essa probabilidade, mais conhecida como
constante de decaimento, é específica para cada
nuclídeoradioativo.
•Assim, não importa a quantidade do elemento
radioativo inicialmente presente.
•Esse parâmetro é conhecido como meia-vida, ou
seja, o tempo necessário para que a metade dos
átomos originais do elemento-pai (radioativo) se
transforme em átomos estáveis do elemento-filho
(radiogênico).

10. Meia-Vida

11. Fonte: TEIXEIRA, W. e outros. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo : Cia. Editora Nacional, 2009.

12. Fonte: TEIXEIRA, W. e outros. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo : Cia. Editora
Nacional, 2009.

13. Idades radiométricas
•Geocronologia é o ramo da Geologia que trata
da datação de rochas.
•A escolha do método radiométricopara
calcular a idade de uma rocha, mineral ou
material orgânico depende da composição do
material, da noção geral da antiguidade da
amostra e do tipo de problema
geocronológico ou histórico sob investigação.

14. Fonte: TEIXEIRA, W. e outros. Decifrando a Terra. 2ª ed. São Paulo : Cia. Editora Nacional, 2009.

15. O ICP-MS determina a grande maioria dos elementos e vem sendo muito utilizado
para análises isotópica Ar-Ar e U-Pb. Fonte: UFAM. Introdução à Geocronologia.

17. Premissas básicas da Geocronologia
1.A constante de decaimento (λ)é realmente
constante e deve ser conhecida com o máximo
de exatidão.
2.O mineral, ou rocha, se formou em um sistema
geoquímico fechado, ou seja, o sistema deve ter
permanecido fechado em relação a perdas e
ganhos de isótopos radioativos (elementos-pai)
e radiogênico(elementos-filho) desde o tempo
t = 0 (ponto inicial do relógio radiométrico).
3.É necessário conhecer a quantidade inicial de
isótopos radiogênicos.

18. Material consultado
•ALBARÈDE, F. Geoquímica : uma introdução. São
Paulo : Oficina de Textos, 2011.
•TEIXEIRA, W. e outros. Decifrando a Terra. 2ª ed.
São Paulo : Cia. Editora Nacional, 2009.
•UFAM. Introdução à Geocronologia. Obtido em:
http://home.ufam.edu.br/ivaldo/Aulas/Geocrono
logia/1%20-
%20Introdu%C3%A7%C3%A3o%20Geocron%20%
5BModo%20de%20Compatibilidade%5D.pdf.
Acesso em: 23/11/2015.