Cap.8 – A una dama, no se le pregunta la edad.

Publicado: enero 26, 2012 en Ciencia, La loca aventura del conocimiento
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O por lo menos, así me educaron a mí.

Pero parece que el mundo de la ciencia no se guía por reglas de caballerismo. Una de nuestras maneras de comprender el Universo es cuantificar. Medir tiempos, medir distancias. Y después nos encontramos con números que son, para la mayoría, completamente inasibles, y nos vemos obligados a inventarles ejemplos paralelos para intentar, de alguna manera, comprenderlos. Así es que el Sol se convierte en una esfera del tamaño de una pelota de basket, y la Tierra una ínfima bolita a una distancia de unos 30 metros. O imaginamos que la edad de la Tierra es equivalente a un sólo día, y entonces, resulta que el ser humano aparece en el mundo sólo durante el último segundo de ese día prodigioso. El día (imaginario) completo tiene una duración de unos 4.500 millones de años.

Pero, de dónde salen esos números prodigiosos, de miles de millones de años?

En esta nota comentaremos sobre el uso de uno de entre los muchos métodos que existen para intentar hacer lo que no se debe, revelar la edad verdadera de la dama que nos cobija, la Tierra. O de otra dama cuya edad también nos ocupa y preocupa, la Naturaleza viva.

Hablaremos del carbono 14.

Todos los compuestos de la naturaleza estan formados por átomos. El documento único de identidad del átomo es la cantidad de protones en su núcleo. Un átomo de hidrógeno tiene un solo protón.

En principio, un átomo posee el mismo número de electrones que de protones. Los protones tienen carga eléctrica positiva, y los electrones, negativa. Cuando su número es igual, la carga neta del atomo es nula.

Cuando el número de electrones no es igual al de protones, el átomo esta “ionizado”. Dentro de los compuestos químicos (moléculas), los enlaces entre átomos, en algunos casos, se producen cuando un átomo posee exceso de carga, y su “compañero” adolece de falta de carga eléctrica. En otros casos, los átomos en una molécula “comparten” electrones. En definitiva, la fuerza que mantiene unidos a todos los compuestos químicos del mundo en que vivimos es de naturaleza eléctrica.

El tercer habitante más conocido del átomo es el neutrón. El hidrógeno es el único átomo de la naturaleza cuyo núcleo no posee neutrones. El helio, el segundo elemento natural, tiene dos protones en el núcleo, y generalmente, dos neutrones. Hay tambien una “variedad” de helio que tiene dos protones y un neutrón. A este ultimo se lo denomina Helio-3 y al primero, de modo no muy sorpresivo, Helio-4.

Todas las “variedades” de un mismo elemento con distintas cantidades de neutrones se denominan isótopos. El helio tiene dos isótopos estables conocidos, el 3 y el 4.

Hay también isótopos inestables. Son los famosos y temidos átomos radioactivos, que pasado un cierto tiempo, “decaen”. El decaimiento de un isótopo se traduce en que el núcleo se divide y libera de su seno, partículas y energía. En las centrales y las bombas nucleares, se aprovecha el decaimiento de elementos radioactivos.

Los elementos radioactivos muy activos decaen muy rápidamente. A otros, les lleva miles de años decaer, o más. Existe una variable estadística que se denomina “tiempo medio” de vida de un isótopo inestable. Tomamos una cantidad determinada de un isótopo, y medimos cuando esa cantidad ha decaído a la mitad.

Al uranio 235 le lleva millones de años decaer, pero cuando se lo bombardea en forma artificial con neutrones, se produce un efecto en cadena y se libera la energía de una central o una bomba atómica de fisión (fisión es el nombre dado a la división de un núcleo atómico que comentamos antes).

El carbono es el elemento básico de todos los compuestos de los organismos vivos. Viene en tres “versiones”, 12, 13 y 14. El carbono 14 es inestable, y su vida media es de aproximadamente 5730 años.

El carbono 14 se produce por el bombardeo continuo de rayos cósmicos que llegan a la tierra. Durante su vida, todo ser vivo come y respira tanto carbono 12 como carbono 14.

Pero cuando muere, la cantidad de carbono 14 ya no se renueva y comienza a reducirse. Mediante el cómputo de la cantidad de carbono 14 en un organismo se puede datar su fecha de muerte con una cierta precisión. Este método no sirve para organismos cuya muerte ha ocurrido hace más de 60.000 años.

Willard Libby desarrolló este método en 1950 y recibió por ello el Nobel de Química en 1960.

Hay otros métodos de datación que usan isótopos inestables, como el potasio 40, que tiene una vida media de 13 mil millones de años. Por su larga vida media, el potasio 40 se utiliza para estimaciones de edad de estratos geológicos.

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