Datarea cu ajutorul fisiunii nucleare (urmelor de fisiune)

Datarea cu ajutorul fisiunii nucleare (urmelor de fisiune)

Are la baza dezintegrarea diferita a uraniului 235 (U₂₃₅) si a uraniului 238 (U₂₃₈). Dezintegrarea U₂₃₈, este spontana si ritmica, iar prezenta uraniului permite efectuarea unor analize cuantificabile in unitati de timp. Prezenta U 238 in nisipul degresant al luturilor arse (vase ceramice, vetre, chirpici ars etc.) sau in roci, permite efectuarea unor astfel de analize menite sa estimeze varsta acestora. Fisiunea uraniului provocata de diverse cauze, lasa urme in structura cristalina a materialului. Pentru ca datele dezintegrarii U₂₃₈ nu se cunosc in mod clar, datele oferite de acesta se coroboreaza cu manifestarile U₂₃₅, caruia i se cunoaste perioada de injumatatire. Compararea celor doua grile ofera posibilitatea stabilirii unui astfel un model matematic, care poate servi drept etalon pentru calcularea vechimii obiectului.

Fenomenul de fisiune spontana a Uraniului 238 a fost observata pentru prima data in anul 1940 de catre K.A. Pertzhak si G.N. Flerov. Uraniul 238. da nastere, prin fisiune, la doi atomi care vor fi aruncati violenti in doua directii opuse, lasand urme latente de 10-20 μ lungime. P.B. Price si R.M. Walker au relevat in 1962 natura profunda si mecanismele interne ale procesului fisiunii spontane. In functie de continutul in uraniu al mineralelor, urmele lasate de dezintegrarea acestuia sunt mai dense sau mai rare.

Prin urmare, orice mineral ce contine acest element este capabil sa inregistreze o serie de evenimente prin procesul fisiunii, creand astfel un potential geocronometru. In principiu, cunoscandu-se concentrarea de material radioctiv in mineralul initial (prin calcularea numarului de "urme" de fisiune), se poate calcula varsta esantionului. In momentul in care mineralul este incalzit (peste o limita termica constanta) urmele oricaror fisiuni anterioare dispar. Astfel "ceasul" atomic reprezentat de mineral este "setat" la zero.

Mostra ce urmeaza a fi datata este taiata in lame deosebit de subtiri si analizate la microscop. Se utilizeaza si anumite substante si acizi speciali care au ca scop punerea mai clara in evidenta a urmelor de fisiune, respectiv usurarea observarii urmelor de fisiune. Un numar mai mare de "urme" lasate de reactiile de fisiune nucleara, vor trada o varsta mai mare a mineralului.

Metoda poate fi aplicata asupra unei gane largi de roci (mineralele grele, sticlele vulcanice, cenusele vitroase, perlitul vitros, obsidianul, apatitul, zirconiul etc.) care au fost descoperite in depuneri arheologice in cadrul carora au suferit un proces de ardere provocat de activitatile umane sau in depunerile arheologice in care urmele omului preistoric sunt asociate orizonturilor vulcanice.

Are o larga "plaja" de realizare a datarilor, in special pentru epocile foarte indepartate din istoria omului. A fost, de exemplu, aplicata pentru datarea primilor hominizi din Tanzania si Oldway.

Aceasta metoda se asociaza si se compara cu C₁₄.