Metodi di datazione

3.5.

2

Metodo del radiocarbonio

Questa tecnica, sviluppata nel 1947 dal chimico statunitense Willard Libby e dai suoi colleghi dell’Università di Chicago, è spesso utile per risolvere problemi cronologici in archeologia, antropologia, oceanografia, pedologia, climatologia e geologia recente.

Attraverso l’attività metabolica, il livello di carbonio 14 in un organismo vivente si mantiene pari a quello presente nell’atmosfera o nelle parti dinamiche della Terra, come l’oceano. Dopo la morte dell’organismo, il carbonio 14 comincia a decadere con tasso di decadimento noto, senza che sia possibile una reintegrazione di carbonio dall’atmosfera. Una misura del livello di carbonio consente quindi un calcolo dell’età dei resti; tuttavia il rapido decadimento del carbonio fa sì che l’applicazione di questo metodo sia limitata alla datazione di oggetti di circa 50.000 anni, benché con tecniche moderne e sofisticate sia a volte possibile estendere l’intervallo di tempo a circa 70.000 anni; l’incertezza aumenta tuttavia con l’età del campione.

Nel 1962 il tempo di dimezzamento del radiocarbonio è stato ridefinito da 5570 ± 30 anni a 5730 ± 40 anni, cosicché alcune date determinate in precedenza necessitano di correzione; inoltre, per tener conto della radioattività recentemente introdotta nell’atmosfera, le date al radiocarbonio vengono calcolate con riferimento all’anno 1950. Tra i fattori di incertezza che possono portare a errori nella definizione di una scala temporale, il problema più serio consiste nella contaminazione successiva di un campione, che può essere causata da percolazione di acque, da incorporazione di carbonio più giovane o più antico, e dalla contaminazione sul campo o in laboratorio causata dagli stessi ricercatori.

3.5.

3

Metodo potassio-argo

Il decadimento del potassio 40 in argo è ampiamente usato per la datazione di rocce, in particolare di miche, feldspati e orneblende, in cui questo elemento è presente in grandi quantità. La fuga di argo costituisce un problema se la roccia è stata esposta a temperature superiori a 125 °C: in questo caso l’età determinata indicherà l’ultimo episodio di riscaldamento subito dalla roccia, e non il tempo trascorso dalla formazione.

3.5.

4

Metodo rubidio-stronzio

Usato per datare antiche rocce terrestri ignee e metamorfiche, e campioni di rocce lunari, questo metodo si basa sul decadimento del rubidio 87 in stronzio 87, con emissione di particelle beta. È frequentemente usato per verificare l’esattezza delle datazioni potassio-argo, dato che lo stronzio, anche se esposto a temperature moderatamente alte, non tende a disperdersi come l’argo.

3.5.

5

Metodi che utilizzano il torio 230

Questi metodi vengono impiegati per datare sedimenti oceanici che risalgono a un intervallo di tempo compreso tra 300.000 e 700.000 anni fa. L’uranio presente nell’acqua di mare decade in torio 230 (detto anche ionio) che precipita nei sedimenti del fondo; dalla concentrazione di questo isotopo e dall’analisi dei prodotti del suo decadimento, è possibile risalire all’età del sedimento stesso.

3.5.

6

Metodi che utilizzano il piombo

Nel metodo piombo-alfa, l’età in anni viene valutata determinando per via spettrografica il contenuto totale di piombo e la radioattività alfa (data dal contenuto di uranio-torio), in concentrazioni di zircone o monazite. Nel metodo uranio-piombo, l’età in anni viene calcolata sulla base del tasso di decadimento dell’uranio 238 in piombo 206, e dell’uranio 235 in piombo 207. Affiancando i tassi di decadimento del torio 232 in piombo 208, per lo stesso campione possono essere ottenute tre datazioni indipendenti. Il rapporto fra il piombo 206 e il piombo 207 può essere convertito in una cosiddetta età piombo-piombo. Il metodo è perlopiù applicabile a rocce precambriane. Inoltre, un’età uranio-uranio (calcolata dal rapporto fra uranio 235 e uranio 238) può essere calcolata a partire dalla datazione uranio-torio-piombo.