¿Cómo sabemos cuántos años tiene un material? Aunque el trabajo de campo puede ser un poco complicado, una vez obtenidas las mediciones necesarias las matemáticas son bastante simples. Esta es la forma en la que se datan materiales de forma sencilla.
Un geólogo puede calcular la edad de un mineral midiendo la cantidad relativa de un determinado radioisótopo. El intervalo de tiempo sobre el cuál un isótopo radioactivo decae a la mitad de su cantidad original es llamado "semi vida". Algunas personas prefieren el término semi desintegración, no importa qué termino prefieras mientras comprendas de qué se trata. Con cada semi vida que pasa, la cantidad de radioisótopo se reduce en un factor de 2, es decir, a la mitad.
Por ejemplo, después de tres semi vidas, la cantidad restante de un radioisótopo será 1/2 x 1/2 x 1/2, es decir 1/8 de la cantidad original.
Podemos expresar una relación general utilizando una fórmula bastante simple:
PF es la cantidad final de radioisótopo.
PO es la cantidad inicial de radioisótopo.
n es el número de semi vidas que han pasado.
El isótopo más abundante del uranio (U 238) decae a través de una serie de elementos intermedios hasta un isótopo de plomo (Pb 206).
La semi vida del uranio es de 4470 millones de años. Esto significa que después de 4470 millones de años, una muestra original de U 238 presentará una cantidad igual de uranio y de plomo. Si encontramos un mineral como este con esas proporciones de los elementos podemos decir con bastante seguridad que la muestra tiene unos 4470 millones de años.
Otro isótopo del uranio, el U 235, decae en otro isótopo diferente del plomo, el Pb 207. Tiene una semi vida de 704 millones de años.
Imagina que tenemos una de las rocas que los astronautas trajeron a la Tierra. Imagina que esa roca tiene 15 veces más plomo 207 que uranio 235. Eso quiere decir que 15/16 del radioisótopo original han decaído en plomo y que solo queda 1/16 del elemento original.
Esto quiere decir que el material ha pasado por cuatro semi vidas o cuatro periodos de semi desintegración desde que el elemento original se formó. Por lo tanto, nuestra muestra lunar tiene una edad aproximada de: 4 x 704.000.000 años, es decir, unos 2.816 millones de años.