3.
UTILIDADES/APLICACIONES DEL MÉTODO DE
RADIACTIVO.
- la presencia de sustancias radiactivas en la rocas puede
ser utilizada en la búsqueda de yacimientos minerales de
los elementos radiactivos como el uranio, el torio y
también para obtener diagrama de
pozos petrolíferos; además nos permite detectar
minerales de interés
comercial que pueden ser descubiertos por su asociación
con dichos elementos. - La búsqueda de uranio ha sido, naturalmente el
objetivo
principal de gran cantidad de esfuerzos dedicados a la
prospección radiactiva puesto que el uranio es el
combustible principal para la energía atómica. El
torio a su vez es un combustible nuclear potencial, pero en la
actualidad no hay demanda del
mismo para esta finalidad. - La localización de elementos radiactivos no es
la única aplicación de la Prospección
radiactiva, puesto que todas las rocas, tanto ígneas
como sedimentarias, contienen trazos de elementos radiactivos,
estos métodos
pueden usarse también en cartografía geológica, con tal que
las diferentes rocas, estratos o fases tengan radiactividad
diferente. - La prospección radiactiva es utilizada para la
determinación de la edad de las rocas a través de
las leyes que
gobiernan la velocidad de
desintegración de los elementos contenidos en
ella.
4. GENERALIDADES
SOBRE LA RADIACTIVIDAD.
Se entiende por radiactividad a la
desintegración de un núcleo atómico con
emisión de energía y de partículas materiales,
proceso que
tiene lugar espontáneamente en algunas sustancias
radiactivas naturales. Se observan tres tipos de radiación:
rayos alfa, beta y gamma, la prospección geofísica
de minerales radiactivos esta basada en la determinación
de estas radiaciones por medios
físicos.
También se puede definir como: la
variación espontánea del núcleo de un
isótopo, inestable que se produce mediante la
emisión de partículas elementales o de radiaciones
electromagnéticas.
La radiactividad es propiedad del
núcleo, por lo que no es afectado por la forma que
aparece, químicamente, cada elemento radiactivo. Por
consiguiente, puede revelarse independientemente de la
complejidad del compuesto químico considerado.
De los alcances o penetraciones de los rayos alfa, gamma
y beta, resulta que sólo los últimos pueden ser
utilizados en la búsqueda de elementos radiactivos de la
corteza terrestre, puede que las partículas alfa y beta
son completamente detenidas por el recubrimiento más
ligero, como sueltos, humus, arcillas.
La búsqueda geofísica de elementos
radiactivos en la corteza terrestre es primordialmente una
búsqueda de lugares con radiación gamma anormal.
Sin embargo, no todos los elementos presentes en el yacimiento
emitan dichos rayos. Por ello, el uranio se detecta
indirectamente por la radiación y gamma emitida por unos o
más de sus productores, en espacial el radio.
La localización de elementos radiactivos no es la
única aplicación de los elementos radiactivos.
Puesto que todas las rocas, tanto ígneas como
sedimentarias, contienen trazos de elementos radiactivos, estos
métodos pueden utilizarse también para
cartografía geológica, con tal que las diferentes
rocas, estratos o fases tengan radiactividad
diferente.
Se distinguen tres tipos de radiaciones,
clásicamente desintegradas por las letras griegas alfa,
beta y gamma. La prospección geofísica de minerales
radiactivos esta basada en la detección de estas
radiaciones por medios físicos. En las investigaciones
geofísicas, sólo pueden detectarse normalmente los
rayos gamma, puesto que las partículas alfa y beta son
detenidas fácilmente por la materia.
- Radiación Alfa
Las partículas alfa están constituidas por
núcleos de helio son de naturaleza
corpuscular, teniendo carga eléctrica positiva. La
velocidad de expulsivo de esta es muy elevada y en consecuencia,
debido a su masa y velocidad, estas partículas
están dotadas de gran energía y son verdaderos
proyectiles lanzados sobre la materia que las rocas y son
frecuentemente ionizantes, pero al mismo tiempo, a
causa de su tamaño resultan fácilmente frenadas por
choques sucesivos con la misma materia que las rocas, alcanzando
pronto un estado pasivo
como neutro de helio; por esta razón, sólo pueden
atravesar unos pocos centímetros de aire y son
detenidos por una hoja de papel, no siendo practico detectar la
radiación alfa en la prospección.
- Radiación Beta
Las radiaciones son simplemente electrones, con carga
negativa y masa un poco reducida. Son emitidos por algunos
elementos radiactivos con velocidad muy variable. Debido a su
pequeño tamaño tienen grandes posibilidades de
pasar de penetración resulta muy superior al de las
radiaciones alfa, siendo por el contrario menor su capacidad de
ionización debido a sus reducidas ocasiones para expulsar
electrones.
Las radiaciones beta precisan para su detección,
una delgada lamina de plomo, placas de aluminio de
5mm de espesor, algunos centímetros de arena y el aire su
alcance es de unos 2 metros.
- Radiación Gamma
Los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas
de la misma o igual naturaleza y velocidad que la luz y los
rayos X, pero
con mucha mayor energía y por lo tanto, con frecuencia mas
elevada, por lo general, pero no siempre, son observadas junto
con la emisión de partículas alfa y
beta.
La ausencia de masa en los rayos gamma, dificulta su
colisión con los elementos de otros átomos para su
expulsión y en consecuencia, su poder
ionizante es muy reducido, pero no nulo, en tanto que la
capacidad de penetración es mucho más elevada que
la de las partículas alfa y beta. Los rayos gamma pueden
atravesar varios centímetros de plomo, hasta 30
centímetros de roca y varias decenas de metros de
aire.
Como los rayos gamma son los más penetrantes de
los tras tipos de radiaciones, los instrumentos de
prospección están principalmente para descubrir
minerales.
- Rayos Cósmicos
Además de las tres clases de radiaciones emitidas
por las sustancias radiactivas existentes en nuestro planeta, se
deben considerar otras, denominadas rayos cósmicos, que
llegan desde el espacio exterior y que son acusadas justamente
con aquellos, en los aparatos detectores. Originalmente son las
partículas llamadas rayos cósmicos primarios, que
se transforman en los rayos cósmicos secundarios y son de
dos tipos: unos están formados por electrones y fotones,
que poseen gran energía y los otros son los mesotrones
constituidos por partículas cuya mas es 200 veces mayor
que la del electrón, pero con igual carga eléctrica
que este.
5. LA
RADIACTIVIDAD EN CIUDAD BOLÍVAR Y SUS
ALREDEDORES.
Tanto la información como los cálculos
realizados que se presentan a continuación fueron
obtenidos de una tesis de grado
de la Universidad de
Oriente, en el cual se tomaron las siguientes localidades,
enumeradas según el orden en que se hicieran las
mediciones en contajes, con el espectrómetro. Los
resultados de las mediciones que con este pueden ser usadas para
calcular y dar una cercana aproximación de las
concentraciones de estos elementos en un criterio, fuente o
área determinada.
Entre las zonas que fueron objeto de la
prospección estaban:
- Río Marhuanta y Río
Candelaria: existen varios afloramientos de migmatitas
y cuarcitas ferruginosas; estas zonas son un complejo
ígneo, en el cual se encuentran depósitos
pegmatiticos y mas o menos concordantes rocas ígneas
(ígneas graníticas y gneis). La radiactividad
presente en el área de estudio proviene gran parte de
inclusiones de las rocas, en las secciones delgadas, de
gránulos de circón y titanita. El suelo es
producto de
la meteorización de las rocas existentes en esta
zona. - En el Río Marhuanta: los
resultados arrojados por estas estaciones son los siguientes:
las concentraciones de Torio (Th) van desde 0.004% y alcanzan
un máximo de 0.008%. la de Uranio (U) desde valores
insignificantes hasta 0.002% y las de Potasio (K) radiactivo
desde 0.4 a 3.9%. - En el Río Candelaria: el mineral
radiactivo descubierto en esta localidad se considera la
samarakita, cuya composición según el manual de
mineralogía de Dana es: AB3O2;
donde A es (Y, Er, Ce, La, U, Ca, Fe, Pb ó Th) y B (Cb,
Ta, Sn, W, Zr) como probable. - El cerro del Zamuro: esta ubicado en la
Av. 5 de Julio cruce con el Paseo Meneses. Sus coordenadas
geográficas son: 8º 8’ 02’’ de
latitud norte y 63º 33’ 02’’ de longitud
oeste, la roca predominante es el gneis cuarzo
feldespático, el cual presenta una textura
galnoblástica o de mosaico representada por granos
xenoblásticos de cuarzo, feldespato potásico y
plagioclasa sódica como minerales accesorios se observo
esfenas e ilmenitas propios de una zona radiactiva, para las
zonas que se encuentran a los márgenes del cerro El
Zamuro, se tienen registros para
la concentración de torio del 0.004% para el Uranio de
0.003% y para el Potasio radiactivo 0.6%. - Laja la Llanera: esta ubicada
geográficamente a 8º 7’ 53’’
latitud norte y 63º 32’ 8’’ longitud
oeste, este es un gneis cuarzo feldespático
micáceo y contiene además gneis graníticos
pegmatiticos en su mayor parte alterado. El mineral mas
abundante que presenta es el cuarzo, con inclusiones de
cericito, apatito y oxido de hierro
también presenta feldespático potásico,
plagioclasa, mica biotita, esfena e ilmenita. En las muestras
de suelo se encontraron muestras de elementos radiactivos
(Torio, Uranio, Potasio), las concentraciones de Torio oscilan
entre los 0.01% y 0.008%. la concentración de Uranio
fluctúan desde valores insignificantes hasta 0.002% y
respecto al potasio (radiactivo) valores insignificantes hasta
un 2.5%.
6.
ESTIMACIÓN DE EDADES GEOLÓGICAS POR LOS
MÉTODOS RADIACTIVOS
Para la medida de edades geológicas, como la edad
de ciertos yacimientos o la edad de la Tierra, se
utilizan isótopos radiactivos de vidas medias muy
largas.
Son muy pocos los átomos radiactivos con vidas
medias del orden de la duración de tiempos
geológicos. Los geocronologistas usan principalmente tres
relojes, los cuales se caracterizan por su par de átomos:
el padre, siempre radiactivo, y el hijo, que puede o no ser
radiactivo. Estos métodos son conocidos con los nombres de
potasio-argón, rubidio-estroncio y uranio-plomo, en virtud
de que el primer isótopo de cada par es el átomo
padre, y el segundo su descendiente.
El potasio-40 al decaer da lugar al nacimiento del
argón-40, que tiene una vida media de más de
1.260.000.000 de años; el rubidio-87, por su parte, da
lugar al nacimiento del estroncio-87, con una vida media de
48.000.000.000 de años; y finalmente, el uranio-235 y el
uranio-238 tienen por descendientes dos isótopos estables
del plomo, de peso 204 y 206, respectivamente.
Estos isótopos radiactivos padres generan a sus
descendientes muy lentamente, en el transcurso de millones y
millones de años. Al analizar una muestra de
acuerdo con la presencia del isótopo hijo, sea radiactivo
o no, puede determinarse, con ayuda de las leyes del decaimiento
radiactivo, el tiempo transcurrido desde la formación del
yacimiento o de la Tierra. En
este caso, una mayor cantidad del isótopo hijo indica una
mayor antigüedad de la muestra.
Simples en principio, estos métodos para estimar
edades deben ser aplicados con mucha precaución. En
efecto, se puede calcular la edad por estos métodos si, a
partir de la fecha en que se depositó el yacimiento o se
formó la Tierra, no ha habido movimiento de
los descendientes y los padres del par radiactivo en la muestra;
es decir, si no ha habido aporte ni pérdida de los
elementos allí presentes.
En esta forma se calculó que la corteza
sólida de la Tierra debe de haber existido desde hace
aproximadamente cuatro mil quinientos millones de
años.
La Geofísica ha tenido un gran impacto en la vida
humana, ya que esta ciencia ha
permitido encontrar muchos recursos que son
explotados por el hombre para
luego transformarlos y convertirlos en productos
útiles y provechosos para su desarrollo y
bienestar.
El desarrollo de la Geofísica ha permitido crear nuevas y
mejores técnicas
he instrumentos, facilitando el descubrimiento de materiales
radiactivos de alto nivel productivo.
El auge alcanzado por la Geofísica y el
perfeccionamiento en sus métodos prospectivos,
permitirán a la humanidad contar con yacimientos de gran
importancia ya que son estratégicos para el
país.
Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus
deducciones de los fenómenos que estudia por medio de
métodos o sistemas cada vez
más precisos. De allí que la Geofísica se
perfila como una ciencia de gran confiabilidad, debido a que cada
instante se ve influenciada por los avances de gran número
de ciencias con
las cuales se relaciona.
- ALGOMEDA P., José C. La Geofísica en la
Industria
Petrolera.
Universidad de Oriente, Núcleo Bolívar.
Venezuela. - ASTIER, Jean Luis. Geofísica Aplicada a la
Hidrogeología.
Editorial Paraninfo. Madrid. España,
1975.
- DOBRIN, Milton B.
Introducción a la
Prospección Geofísica.
Ediciones Omega. Barcelona, Madrid. 1961.
- INTERNET
Elaborado por:
Br. Jean C. Rivera
Universidad de Oriente – Núcleo
Bolívar
Área de Geofísica
Prof.: Omaira Barrios
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