Última actualizacón: 31 mayo 2018 a las 13:40
Definición
El uranio es un elemento radiactivo que podemos encontrar en la naturaleza y que está presente en forma de tres isótopos: 238U (que representa el 99,27 % del total), 235U (un 0,72 %) y 234U (el restante 0,005 %). Lo relevante para esta técnica de datación es que los isótopos son inestables, es decir, que con el paso del tiempo sufren una transmutación mediante la descomposición de sus neutrones en protones y electrones y la emisión de energía (es lo que conocemos como radiactividad).
El método de datación por desequilibrio de las series del uranio, también conocido como método de uranio-torio, utiliza dos de estas familias radiactivas, la del 238U y del 235U, que por desintegración dan lugar a una serie de elementos intermedios y finalizan en algún isotopo estable del plomo. Entre los elementos intermedios que se generan durante el proceso encontramos el 235U, el torio (230Th) y el protactinio (231Pa). La vida media del 238U y del 235U es muy elevada (4.510 y 713 millones de años respectivamente) por lo que no resultan de utilidad para datar yacimientos prehistóricos. Sin embargo, la vida media de varios de los productos intermedios, como el 234U, el 230Th y el 231Pa es mucho más corta y, por tanto, más útil para este propósito (250.000, 75.380 y 32.400 años respectivamente).
Veamos con un poco más de detalle cómo funciona este método.
Debemos tener en cuenta que en un sistema natural que no haya sufrido perturbaciones durante un largo periodo de tiempo (más o menos 1 millón de años) se produce un equilibrio dinámico en el que los isótopos hijos se van formando al mismo ritmo que los elementos padres se van destruyendo, de forma que la relación entre unos y otros permanece constante. Si el sistema se ve perturbado, el balance de producción y destrucción se altera y las proporciones relativas entre los diferentes isótopos cambian. Si se mide la velocidad a la que el sistema alterado –que ha generado productos de desintegración– regresa de nuevo al equilibro, se puede saber el tiempo que ha pasado desde el inicio de la perturbación hasta el momento en que se hace la medida.
El método de las series del uranio se emplea desde hace décadas para conocer la edad de las rocas, aunque algunos investigadores lo emplean para datar huesos.
Cuando un hueso queda depositado en la tierra, el uranio es absorbido por la fase mineral del hueso y comienza la formación del torio, de forma que el cociente entre el uranio y el torio aumenta paulatinamente. El cociente de actividad del 230Th y el 234U proporciona la edad del fósil. En cualquier caso, es fundamental tener en cuenta el desequilibrio entre 234U y 238U que existe en el lugar del enterramiento para calcular la edad así como los posibles aportes de uranio de fuentes como el agua circundante (estas perturbaciones hacen que el hueso no se comporte como un sistema cerrado por completo y añaden incertidumbre a la datación definitiva).